JP2008529035A - Ultra-sensitive detection system using multidimensional signals - Google Patents
Ultra-sensitive detection system using multidimensional signals Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008529035A JP2008529035A JP2007554240A JP2007554240A JP2008529035A JP 2008529035 A JP2008529035 A JP 2008529035A JP 2007554240 A JP2007554240 A JP 2007554240A JP 2007554240 A JP2007554240 A JP 2007554240A JP 2008529035 A JP2008529035 A JP 2008529035A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reporter
- signal
- reporter signal
- protein
- signals
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K1/00—General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length
- C07K1/13—Labelling of peptides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
- C07B59/00—Introduction of isotopes of elements into organic compounds ; Labelled organic compounds per se
- C07B59/008—Peptides; Proteins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K7/00—Peptides having 5 to 20 amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof
- C07K7/04—Linear peptides containing only normal peptide links
- C07K7/08—Linear peptides containing only normal peptide links having 12 to 20 amino acids
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/58—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving labelled substances
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/68—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids
- G01N33/6803—General methods of protein analysis not limited to specific proteins or families of proteins
- G01N33/6842—Proteomic analysis of subsets of protein mixtures with reduced complexity, e.g. membrane proteins, phosphoproteins, organelle proteins
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/68—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids
- G01N33/6803—General methods of protein analysis not limited to specific proteins or families of proteins
- G01N33/6848—Methods of protein analysis involving mass spectrometry
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/68—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids
- G01N33/6803—General methods of protein analysis not limited to specific proteins or families of proteins
- G01N33/6848—Methods of protein analysis involving mass spectrometry
- G01N33/6851—Methods of protein analysis involving laser desorption ionisation mass spectrometry
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2333/00—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
- G01N2333/90—Enzymes; Proenzymes
- G01N2333/914—Hydrolases (3)
- G01N2333/948—Hydrolases (3) acting on peptide bonds (3.4)
- G01N2333/95—Proteinases, i.e. endopeptidases (3.4.21-3.4.99)
- G01N2333/964—Proteinases, i.e. endopeptidases (3.4.21-3.4.99) derived from animal tissue
- G01N2333/96425—Proteinases, i.e. endopeptidases (3.4.21-3.4.99) derived from animal tissue from mammals
- G01N2333/96427—Proteinases, i.e. endopeptidases (3.4.21-3.4.99) derived from animal tissue from mammals in general
- G01N2333/9643—Proteinases, i.e. endopeptidases (3.4.21-3.4.99) derived from animal tissue from mammals in general with EC number
- G01N2333/96433—Serine endopeptidases (3.4.21)
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biophysics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
1つまたは複数の検体の高感度検出のための構成および方法が開示される。概して、それらの方法は、多次元シグナルと称される特別な標識コンポーネントの使用が含まれる。開示された方法では、多次元シグナルの分析の結果、別のレベルの分析を実行することができるか、あるいは実行すべきかどうか、および/または分析された材料のどの部分を別のレベルの分析で分析できるか、あるいは分析すべきかどうかを示すのに役立つ1つまたは複数の所定パターンが生じる。形式によっては、等圧および非等圧エレメントを同一の検定または検定システムにおいて一緒に使用することができる。ともに使用される等圧および非等圧多次元シグナルは、分析中に、1つまたは複数の所定パターンを生成することができる。この第1のレベルの分析で生成されたパターンは、第2のレベルの分析を実行すべきかどうかを示す。第2のレベルの分析は、等圧多次元シグナルの区別を含んでもよい。Disclosed are configurations and methods for sensitive detection of one or more analytes. In general, these methods involve the use of special label components called multidimensional signals. In the disclosed method, as a result of the analysis of the multidimensional signal, another level of analysis can or should be performed, and / or what part of the analyzed material is at another level of analysis. One or more predetermined patterns are generated that can be analyzed or serve to indicate whether or not to analyze. In some formats, isobaric and non-isobaric elements can be used together in the same assay or assay system. Isobaric and non-isobaric multidimensional signals used together can generate one or more predetermined patterns during analysis. The pattern generated in this first level analysis indicates whether a second level analysis should be performed. The second level of analysis may include discrimination of isobaric multidimensional signals.
Description
(関連出願の相互参照)
本願は、2005年2月3日に提出された米国仮出願第60/649、897号に優先権を主張し、その全内容を参照によりここに組み込む。
(Cross-reference of related applications)
This application claims priority to US Provisional Application No. 60 / 649,897, filed February 3, 2005, the entire contents of which are hereby incorporated by reference.
本発明は概して、検体および生体分子の検出分野、特に、検体および生体分子の多重検出及び分析分野に関する。 The present invention relates generally to the field of analyte and biomolecule detection, and in particular to the field of multiplex detection and analysis of analytes and biomolecules.
分子の検出は、生医学における重要な作業である。当該分子の多くは少量存在し、検出可能なシグナルをそれ自体生成しないため、上記検出は、特殊標識分子の使用、シグナル増幅、またはその両方を必要とすることが多い。多数の標識、標識付けシステム、およびシグナル増幅技術が開発されてきた。たとえば、タンパク質は、サンドイッチ検定(MailiniおよびMaysef、「酵素イムノ検定のサンドイッチ法。I.ラットと人間のアルファフェトプロテインへの適用」J.Immunol。方法8:223〜234(1975))や酵素結合イムノソルベント検定(EngvallおよびPerlmann、「酵素結合イムノソルベント検定」(ELISA)。イムノグロブリンの量的検定」免疫化学8:871〜874(1971))、および二次元(2−D)ゲル電気泳動(Patton、バイオ技術28:944〜957(2000))などの抗体検出システムを用いて検出されてきた。これらの技術は有用だが、ほとんどが重大な欠点と制約を有する。たとえば、放射活性標識は取扱が危険で困難であり、蛍光標識は識別可能な標識の制約のため、多重検出能力が制限される。増幅方法は疑似シグナル増幅になりやすい。微量の特定分子を検出し、高度に多重化可能な、改善された検出標識および検出技術が必要とされる。 Molecular detection is an important task in biomedicine. Such detection often requires the use of specially labeled molecules, signal amplification, or both, since many of the molecules are present in small amounts and do not produce detectable signals themselves. A number of labels, labeling systems, and signal amplification techniques have been developed. For example, the protein may be a sandwich assay (Mailini and Maysef, “Sandwich method of enzyme immunoassay. I. Application to rat and human alphafetoprotein” J. Immunol. Method 8: 223-234 (1975)) and enzyme-linked immunosorbents. Solvent assay (Engvall and Perlmann, “Enzyme-linked immunosorbent assay” (ELISA). Immunoglobulin quantitative assay ”immunochemistry 8: 871-874 (1971)) and two-dimensional (2-D) gel electrophoresis (Patton) , Biotechnology 28: 944-957 (2000)). While these techniques are useful, most have significant drawbacks and limitations. For example, radioactive labels are dangerous and difficult to handle, and fluorescent labels limit the ability to multiplex detection due to the limitations of distinguishable labels. The amplification method tends to be pseudo signal amplification. There is a need for improved detection labels and detection techniques that detect minute amounts of specific molecules and are highly multiplexed.
プロテオームプロファイリング、すなわち、プロテオミクスなどのタンパク質の発現および存在の分析には、複数のタンパク質の高感度検出が必要とされる。プロテオームプロファイリングにおける現在の方法が示唆するように、上記検出に必要なツールが不足している(HaynesおよびYates、「プロテオームプロファイリング−落とし穴と進歩」、Yeast17(2):81〜87(2000))。クロマトグラフィおよびキャプラリ電気泳動の技術はプロテオーム研究の影響を受けやすく、相当な開発努力を行ってきた一方(たとえば、Krull et al.、「タンパク質、核酸類、ペプチドマッピング、抗体などの生体高分子へのキャピラリエレクトロクロマトグラフィの具体的適用」、J Chromatogr A、887:137〜63(2000)、Hage、「アフィニティクロマトグラフィ:臨床適用総括」、Clin Chem、45(5):593〜615(1999)、Hage et al.、「クロマトグラフィイムノ検定」、Anal Chem、73(07):198A〜205A、(2001)、Krull et al.、「クロマトグラフィに適用可能な標識反応と微量タンパク質の電気泳動」、J Chromatogr B Biomed Sci Appl、699:173〜208(1997)を参照)、当業界の主力はいまだに、二次元が等電焦点と分子サイズである二次元電気泳動である。HaynesとYatesは、その技術の重大な欠点を指摘しているが、その欠点に鑑み方法の有用性についても論じている。HayesとYatesは、アイソトープコード化アフィニティタグ(ICAT)の技術、LC−LC−MS/MSの技術、および安定したアイソトープ標識技術(Shevchenko et al.、「ナノ電気噴霧、同位体標識、四極/飛行時間 質量分析計の組み合わせにより配列を決定する高速「新規」ペプチド」。Rapid Commun Mass Spectrom 11(9):1015〜1024(1997);Oda et al.、「タンパク質発現と部位特異リン酸化の正確な計量」、Proc Natl Acad Sci USA96(12):6591〜6596(1999))についても述べている。 Proteome profiling, ie analysis of the expression and presence of proteins such as proteomics, requires sensitive detection of multiple proteins. As current methods in proteome profiling suggest, the tools necessary for such detection are lacking (Haynes and Yates, “Proteome Profiling—Pitfalls and Advances”, Yeast 17 (2): 81-87 (2000)). While chromatographic and capillary electrophoresis techniques are susceptible to proteomic research and have been under considerable development effort (eg, Kulll et al., “Proteins, Nucleic Acids, Peptide Mapping, Biopolymers such as Antibodies, Specific Applications of Capillary Electrochromatography ", J Chromatogr A, 887: 137-63 (2000), Hage," Affinity Chromatography: Clinical Application Summary ", Clin Chem, 45 (5): 593-615 (1999), Hage et al., “chromatography immunoassay”, Anal Chem, 73 (07): 198A-205A, (2001), Krull et al., “Labeling reaction applicable to chromatography and electrophoresis of trace proteins”, J Chromatogr B Biomed Sci Appl, 699: 173-208 (1997)), the industry's mainstay is still two-dimensional electrophoresis in which the two dimensions are isoelectric focus and molecular size. Haynes and Yates point out a significant drawback of the technology, but also discuss the usefulness of the method in view of the drawback. Hayes and Yates describe isotope-coded affinity tag (ICAT) technology, LC-LC-MS / MS technology, and stable isotope labeling technology (Shevchenko et al., “Nanoelectrospray, Isotope Labeling, Quadrupole / Flight. Time A fast “novel” peptide that is sequenced by a combination of mass spectrometers Rapid Commun Mass Mass 11 (9): 1015-1024 (1997); Oda et al., “Accurate protein expression and site-specific phosphorylation. Weighing ", Proc Natl Acad Sci USA 96 (12): 6591-6596 (1999)).
Aebersold et al.(WO00/11208)は、PRG−L−A組成の標識について説明している。ただし、PRGはタンパク質反応性基、Lはリンカー(同位体的に識別可能な組成を含んでもよい)、Aは親和性成分である。Aebersold et al.はタンパク質 反応性基がタンパク質に標識を付すのに使用され、アフィニティ捕捉分子が親和性成分を捕捉するのに使用され、残りのタンパク質が廃棄されてから、親和性成分が解放され、標識タンパク質が質量分析により検出される方法を記載している。Aebersold et al.の方法は、標識またはタンパク質の断片化あるいはその他の修飾を含まない。 Abersold et al. (WO 00/11208) describes the labeling of the PRG-LA composition. However, PRG is a protein reactive group, L is a linker (may include an isotopically distinguishable composition), and A is an affinity component. Abersold et al. The protein reactive group is used to label the protein, the affinity capture molecule is used to capture the affinity component, the remaining protein is discarded, the affinity component is released, and the labeled protein is Describes the method detected by mass spectrometry. Abersold et al. This method does not involve labeling or protein fragmentation or other modifications.
システイン残留物が対照および試験サンプルにおいて、それぞれが親和性成分を含む重いまたは軽いタグで標識付けされるICATの技術は、大きな関心を呼び、タンパク質プロファイリングの可能性を秘めている(Gygi et al.、「同位体コード化アフィニティタグを用いる複合タンパク質混合物の量的分析」、Nat.Biotechnol.17(10):994〜999(1999)、Griffin et al.、「MALDI 四極 飛行時間型 質量分析計を用いる量的プロテオーム分析」、Anal.Chem.、73:978〜986(2001))。Gygi et al.および Griffin et al.は、2つのサンプルが8つの通常水素または8つの重水素(デュートリウム)原子を含むリンカーを利用して識別される、2つのタンパク質サンプルの相対プロファイリングを実証している。標識タンパク質の相対濃度は、リンカー分子内の対応する8amuの差によって分離されるピーク比で決定される。現行の実施は2つの標識に限定されている。この技術は、標識またはタンパク質の断片化あるいはその他の修飾を含まない。 The technique of ICAT, in which cysteine residues are labeled in control and test samples with heavy or light tags, each containing an affinity component, is of great interest and has the potential for protein profiling (Gygi et al. "Quantitative analysis of complex protein mixtures using isotope-encoded affinity tags", Nat. Biotechnol. 17 (10): 994-999 (1999), Griffin et al., "MALDI quadrupole time-of-flight mass spectrometer. Quantitative proteomic analysis used ", Anal. Chem., 73: 978-986 (2001)). Gygi et al. And Griffin et al. Demonstrates the relative profiling of two protein samples, where the two samples are distinguished using a linker containing 8 normal hydrogen or 8 deuterium atoms. The relative concentration of labeled protein is determined by the peak ratio separated by the corresponding 8 amu difference in the linker molecule. Current practice is limited to two labels. This technique does not involve labeling or protein fragmentation or other modifications.
質量分析は、リン酸化タンパク質を検出するのに使用されてきた(DeGnore およびQin、「イオントラップ質量分析計におけるフォスホペプチドの断片化」、J.Am.Soc.Mass Spectrom。9:1175〜1188(1998);QinおよびChait、「MALDIイオントラップ質量分析によるタンパク質の転写後修飾の識別及び特徴」、Anal Chem、69:4002〜9(1997);Annan et al.、「フォスホペプチドマッピングの多次元電気噴霧MSベースアプローチ」、Anal.Chem.73:393〜404(2001))。これらの方法は、リン酸基の存在を示すシグニチャマス、たとえば、負イオンモードでのPO2 −およびPO3 −イオンに相当するm/z=63および/またはm/z=79を利用する。あるいは、親イオンから98ダルトンのニュートラルロスは、リン酸化ペプチド、リン酸化Ser、Tyr、ThrからH3PO4の損失を示す。いったんリン酸化アミノ酸が識別されれば、修飾を含むペプチドは標準的なMS/MS法により配列される。プロテオミクスにとっては信頼度の高い、高度に多重化された読出しシステムが必要とされる。 Mass spectrometry has been used to detect phosphorylated proteins (DeGnore and Qin, “Phosphopeptide Fragmentation in Ion Trap Mass Spectrometer”, J. Am. Soc. Mass Spectrom. 9: 1175-1188. (1998); Qin and Chait, “Identification and characterization of post-transcriptional modifications of proteins by MALDI ion trap mass spectrometry”, Anal Chem, 69: 4002-9 (1997); Annan et al., “Multiple Phosphopeptide Mappings”. Dimensional electrospray MS-based approach ", Anal. Chem. 73: 393-404 (2001)). These methods utilize signature masses indicating the presence of phosphate groups, for example m / z = 63 and / or m / z = 79 corresponding to PO 2 − and PO 3 − ions in the negative ion mode. Alternatively, a neutral loss of 98 daltons from the parent ion indicates a loss of H 3 PO 4 from the phosphorylated peptide, phosphorylated Ser, Tyr, Thr. Once the phosphorylated amino acid is identified, the peptide containing the modification is sequenced by standard MS / MS methods. For proteomics, a reliable, highly multiplexed readout system is required.
あらゆる生体の状態は、その寿命の所与の時点において、「プロテオーム」を構成するタンパク質の複雑な配置によって定義することができる。プロテオームの完全な状態は(修飾後の変種も含め)存在するすべてのタンパク質、その細胞内位置と濃度をリストアップすることにより定義可能だが、このようなタスクは現行の単独の分析方法の能力を超えている。しかしながら、小さなサブセットのタンパク質の相対濃度を特定し測定することにより細胞または組織の状態を定義しようとする試みがなされてきた。たとえば、Conrads et al.、Analytical Chemistry、72:3349〜3354(2000)は、プロテオーム全体のタンパク質識別に「精密質量タグ」(AMT)を使用することを記載している。Conrads et al.は、十分な質量精度と解析度を有する質量分析計が、タンパク質から特定のトリプシン消化物断片を検出するのに使用可能なことを示している。いったん識別されれば、AMTはタンパク質のトリプシン消化物、および高精度、高解析度の質量分析によってサンプル内で直接検出可能である。 Every biological state can be defined by a complex arrangement of the proteins that make up the “proteome” at a given point in its lifetime. The complete state of the proteome can be defined by listing all the proteins present (including modified variants), their intracellular location and concentration, but such a task is the ability of current single analytical methods. Over. However, attempts have been made to define the state of cells or tissues by identifying and measuring the relative concentrations of a small subset of proteins. For example, Conrads et al. , Analytical Chemistry, 72: 3349-3354 (2000), describes the use of “Accurate Mass Tags” (AMT) for protein identification throughout the proteome. Conrads et al. Shows that a mass spectrometer with sufficient mass accuracy and resolution can be used to detect specific tryptic digest fragments from proteins. Once identified, AMT can be detected directly in the sample by tryptic digests of the protein and high-precision, high-resolution mass spectrometry.
精密質量タグというコンセプトはタンパク質の発見にとっても、従来の生物実験においてペプチドパターンを生成するのにも有用だが、真に有益な診断上の多様なタンパク質評価の中心にある感度の問題を解決していない。AMTから成る有効な評価には、信頼の置ける読出しを可能にするために最低2000〜10,000個の細胞を含むサンプルを必要とする。これは、多くの重要な細胞タンパク質が、細胞ごとに500〜5000個の分子のレベルでしか存在しないからである。臨床的に適切なタンパク質が細胞1つにつき500コピー存在し、癌患者の貴重な臨床サンプルが1000個の細胞のみを含む場合、タンパク質の総数は500,000で、従来の質量分析による検出の限界に届かない。したがって、AMTの識別後のプロテオームの研究のためにConrads et al.によって提案される種類の測定は、癌診断のような重要な臨床上の問題に対処するには適さない。 The concept of precise mass tags is useful for protein discovery and for generating peptide patterns in traditional biological experiments, but it solves the sensitivity problem at the heart of a variety of truly valuable diagnostic protein evaluations. Absent. A valid assessment consisting of AMT requires a sample containing a minimum of 2000 to 10,000 cells to allow reliable reading. This is because many important cellular proteins exist only at the level of 500-5000 molecules per cell. If there are 500 copies of a clinically relevant protein per cell and a valuable clinical sample of a cancer patient contains only 1000 cells, the total number of proteins is 500,000, the limit of detection by conventional mass spectrometry Not reach. Thus, for studies of the proteome after identification of AMT, Conrads et al. The type of measurement proposed by is not suitable for addressing important clinical problems such as cancer diagnosis.
1つまたは複数の検体の組成および高感度検出方法を開示する。概して、その方法は、多次元シグナル(MDS)と称される特別な標識成分の使用を含む。 Disclosed are compositions of one or more analytes and methods of sensitive detection. In general, the method involves the use of special labeling components called multidimensional signals (MDS).
したがって、第1の側面によると、本発明は、1つ以上のセットのレポーターシグナル、および任意で1つ以上のインジケータシグナルを具備する多次元シグナル群であって、セットのレポーターシグナルが複数のレポーターシグナルを具備し、各セット内のレポーターシグナルが共通特性を有し、共通特性によって、各セット内のレポーターシグナルを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができ、レポーターシグナルを変更することができ、各セット内の変更された形式の各レポーターシグナルをセット内のあらゆる別の変更された形式のレポーターシグナルと区別することができ、レポーターシグナルおよび任意の1つ以上のインジケータシグナルのうち少なくとも1つが、共通特性によって、レポーターシグナルを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができる状況において所定パターンを生成する、ことを特徴とする多次元シグナル群を提供する。1セット以上のレポーターシグナルがある場合、レポーターシグナルの各セットの共通特性が別のセットのレポーターシグナルの共通特性と異なり、レポーターシグナルは、共通特性によって、レポーターシグナルを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができる状況において所定パターンを生成する。 Thus, according to a first aspect, the present invention is a multi-dimensional signal group comprising one or more sets of reporter signals, and optionally one or more indicator signals, wherein the set of reporter signals comprises a plurality of reporters. The reporter signals in each set have common characteristics, and the common characteristics can distinguish and / or separate reporter signals in each set from molecules lacking the common characteristics, thereby altering the reporter signal Can distinguish each reporter signal in the modified format in each set from any other modified format reporter signal in the set, of the reporter signal and any one or more indicator signals At least one reporter signal due to the common properties Generating a predetermined pattern in situations that can be distinguished and / or separated from molecules lacking the common property, provides a multi-dimensional signal group, characterized in that. When there is more than one set of reporter signal, the common characteristics of each set of reporter signals differ from the common characteristics of another set of reporter signals, and the reporter signal distinguishes the reporter signal from molecules lacking common characteristics and A predetermined pattern is generated in a situation that can be separated.
別の側面によると、本発明は、(a)1セットのレポーター分子であって、各レポーター分子がレポーターシグナルおよび復号化タグを具備し、レポーターシグナルが共通特性を有し、共通特性によって、レポーターシグナルを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができ、レポーターシグナルは変更可能であり、変更された形式の各レポーターシグナルがすべての別の変更された形式のレポーターシグナルから区別可能であり、それぞれの異なるレポーター分子が様々な復号化タグと様々なレポーターシグナルとを具備するレポーター分子と、(b)1つ以上のインジケータ分子であって、各インジケータ分子がインジケータシグナルと復号化タグを具備し、レポーターシグナルと1つ以上のインジケータシグナルが、共通特性によって、レポーターシグナルを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができる状況において所定パターンを生成するインジケータ分子とを具備するキットを提供する。 According to another aspect, the present invention provides: (a) a set of reporter molecules, each reporter molecule comprising a reporter signal and a decoding tag, the reporter signal having common properties, the common property The signal can be distinguished and / or separated from molecules lacking common properties, the reporter signal can be altered, and each altered reporter signal can be distinguished from all other altered forms of the reporter signal. A reporter molecule, each different reporter molecule having a different decoding tag and different reporter signal, and (b) one or more indicator molecules, each indicator molecule having an indicator signal and a decoding tag A reporter signal and one or more indicator signals By passing characteristics, it provides a kit comprising an indicator molecule to generate a predetermined pattern in situations that can be distinguished and / or separated from molecules lacking the common property of the reporter signals.
さらに別の側面によると、本発明は2つ以上のセットのレポーター分子を具備するキットを提供し、該キットにおいて、各レポーター分子はレポーターシグナルおよび復号化タグを具備し、各セット内のレポーターシグナルは共通特性を有し、共通特性によって、セット内のレポーターシグナルを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができ、レポーターシグナルは変更可能であり、各セット内の変更された形式の各レポーターシグナルがセット内のすべての別の変更された形式のレポーターシグナルから区別可能であり、それぞれの異なるレポーター分子が様々な復号化タグおよび様々なレポーターシグナルを具備し、レポーターシグナルの各セットの共通特性が別のセットのレポーターシグナルの共通特性と異なり、共通特性によって、レポーターシグナルを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができる状況において、レポーターシグナルが所定パターンを生成する。 According to yet another aspect, the present invention provides a kit comprising two or more sets of reporter molecules, wherein each reporter molecule comprises a reporter signal and a decoding tag, the reporter signal in each set. Have common properties, which can distinguish and / or separate reporter signals within a set from molecules lacking common properties, the reporter signals can be changed, and the altered format within each set Each reporter signal is distinguishable from all other modified forms of reporter signals in the set, each different reporter molecule having a different decoding tag and a different reporter signal, The common characteristic is different from the common characteristic of another set of reporter signals, By passing characteristics, in situations that can be distinguished and / or separated from molecules lacking the common property of the reporter signal, reporter signals to generate a predetermined pattern.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、レポーターシグナルおよびインジケータシグナルはペプチドを具備することができ、レポーターシグナルは同じ質量電荷比を有し、少なくとも1つのインジケータシグナルはレポーターシグナルと同じ質量電荷比を有していない。形式によっては、インジケータシグナルは共通特性を有していない。レポーターシグナルおよび1つ以上のインジケータシグナルは、共通特性によって、レポーターシグナルを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができる状況において所定パターンを生成することができる。共通特性は質量電荷比の差であってもよく、レポーターシグナルはその質量を変更することにより変更可能であり、変更された形式のレポーターシグナルは、変更された形式のレポーターシグナルの質量電荷比を介して区別可能である。レポーターシグナルの質量は断片化により変更可能である。本発明のすべての側面の各種実施形態において、レポーターシグナルの変更は、その電荷を変更することもできる。共通特性は質量電荷比であってもよく、レポーターシグナルは電荷を変更することにより変更可能であり、変更された形式の標識タンパク質は、変更された形式のレポーターシグナルの質量電荷比の差を介して区別可能である。 In various embodiments of all aspects of the invention, the reporter signal and indicator signal can comprise a peptide, the reporter signal has the same mass to charge ratio, and the at least one indicator signal has the same mass to charge ratio as the reporter signal. Does not have. In some formats, indicator signals do not have common characteristics. The reporter signal and the one or more indicator signals can generate a predetermined pattern in situations where the common property can distinguish and / or separate the reporter signal from molecules lacking the common property. A common property may be a difference in mass-to-charge ratio, the reporter signal can be altered by changing its mass, and the altered form of the reporter signal will change the mass-to-charge ratio of the altered form of the reporter signal. Can be distinguished through. The mass of the reporter signal can be altered by fragmentation. In various embodiments of all aspects of the invention, altering the reporter signal can also alter its charge. The common property may be the mass to charge ratio, the reporter signal can be altered by changing the charge, and the altered form of the labeled protein is mediated by the difference in mass to charge ratio of the altered form of the reporter signal. Are distinguishable.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、セットは2つ以上の、3以上、4以上、5以上、6以上、7以上、8以上、9以上、10以上、20以上、30以上、40以上、50以上、60以上、70以上、80以上、90以上、または100以上の異なるレポーターシグナルを具備することができる。セットは10以上の異なるレポーターシグナルを具備することができる。レポーターシグナルは、ペプチド、オリゴヌクレオチド類、炭水化物類、ポリマー、オリゴペプチド類、またはペプチド核酸類であってもよい。 In various embodiments of all aspects of the invention, the set is 2 or more, 3 or more, 4 or more, 5 or more, 6 or more, 7 or more, 8 or more, 9 or more, 10 or more, 20 or more, 30 or more, 40 Thus, 50 or more, 60 or more, 70 or more, 80 or more, 90 or more, or 100 or more different reporter signals can be provided. The set can comprise 10 or more different reporter signals. The reporter signal may be peptides, oligonucleotides, carbohydrates, polymers, oligopeptides, or peptide nucleic acids.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、レポーターシグナルは、特定結合分子と関連付ける、あるいは連結することができる(たとえば、各レポーターシグナルは、様々な特定結合分子と関連付ける、あるいは連結することができる)。レポーターシグナルは、復号化タグと関連付ける、あるいは連結することができる(たとえば、各レポーターシグナルは、様々な復号化タグと関連付ける、あるいは連結することができる)。レポーターシグナルは、タンパク質またはペプチドと関連付ける、あるいは連結することができる。ペプチドは、同一のアミノ酸組成を有することができ、同一のアミノ酸配列を有することができ、様々な重同位体分布を含むことができ、様々なアミノ酸配列を有することができ、あるいは、様々な位置で不安定または切断結合を有することができる。 In various embodiments of all aspects of the invention, reporter signals can be associated with or linked to specific binding molecules (eg, each reporter signal can be associated with or linked to various specific binding molecules). ). Reporter signals can be associated with or linked to decoding tags (eg, each reporter signal can be associated with or linked to various decoding tags). The reporter signal can be associated with or linked to a protein or peptide. Peptides can have the same amino acid composition, can have the same amino acid sequence, can have different heavy isotope distributions, can have different amino acid sequences, or can have different positions Can have unstable or broken bonds.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、形式によっては、インジケータシグナルは共通特性を有していない。 In various embodiments of all aspects of the invention, in some formats, the indicator signal does not have a common characteristic.
別の側面によると、本発明は複数セットの標識タンパク質を提供し、該標識タンパク質においては、各標識タンパク質がタンパク質またはペプチドとタンパク質またはペプチドに付加されるレポーターシグナルまたはインジケータシグナルとを具備し、レポーターシグナルは共通特性を有し、共通特性によって、同一のタンパク質またはペプチドを具備する標識タンパク質を共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができる。実施形態によっては、レポーターシグナルは変更可能であり、変更された形式の各レポーターシグナルは、すべての別の変更された形式のレポーターシグナルから区別可能であり、レポーターシグナルの変更は標識タンパク質を変更し、変更された形式の各標識タンパク質は、すべての別の変更された形式の標識タンパク質から区別可能であり、共通特性によって、標識タンパク質を共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができる状況において、レポーターシグナルおよび1つ以上のインジケータシグナルは所定パターンを生成する。実施形態によっては、共通特性によって、標識タンパク質を共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができる状況において、レポーターシグナルおよび/または1つ以上のインジケータシグナルは所定パターンを生成する。 According to another aspect, the present invention provides multiple sets of labeled proteins, wherein each labeled protein comprises a protein or peptide and a reporter signal or indicator signal added to the protein or peptide, the reporter The signals have common properties, and the common properties can distinguish and / or separate labeled proteins comprising the same protein or peptide from molecules lacking common properties. In some embodiments, the reporter signal can be altered, each reporter signal in the altered form can be distinguished from all other altered forms of the reporter signal, and alteration of the reporter signal alters the labeled protein. Each labeled protein in a modified form is distinguishable from all other modified forms of the labeled protein, and the common properties can distinguish and / or separate the labeled protein from molecules lacking common properties In situations, the reporter signal and one or more indicator signals generate a predetermined pattern. In some embodiments, the reporter signal and / or one or more indicator signals generate a predetermined pattern in situations where the common property can distinguish and / or separate the labeled protein from molecules lacking the common property.
別の側面によると、本発明は複数セットの標識タンパク質を提供し、該標識タンパク質においては、各標識タンパク質がタンパク質またはペプチドとタンパク質またはペプチドに付加されるレポーターシグナルまたはインジケータシグナルとを具備し、レポーターシグナルは変更可能であり、変更された形式の各レポーターシグナルはすべての別の変更された形式のレポーターシグナルから区別可能であり、レポーターシグナルの変更は標識タンパク質を変更し、変更された形式の各標識タンパク質がすべての別の変更された形式の標識タンパク質から区別可能であり、レポーターシグナルおよび1つ以上のインジケータシグナルが所定パターンを生成する。 According to another aspect, the present invention provides multiple sets of labeled proteins, wherein each labeled protein comprises a protein or peptide and a reporter signal or indicator signal added to the protein or peptide, the reporter The signal can be changed and each reporter signal in the modified format can be distinguished from all other modified formats of the reporter signal, and changing the reporter signal will change the labeled protein and each modified format reporter signal The labeled protein is distinguishable from all other modified forms of labeled protein, and the reporter signal and one or more indicator signals generate a predetermined pattern.
別の側面によると、本発明は複数セットの標識タンパク質を提供し、該標識タンパク質においては、各標識タンパク質がタンパク質またはペプチドとタンパク質またはペプチドに付加されるレポーターシグナルを具備し、レポーターシグナルは2つ以上のセットのレポーターシグナルのうちの1つに属し、各セット内のレポーターシグナルは共通特性を有し、レポーターシグナルの各セットの共通特性は別のセットのレポーターシグナルの共通特性と異なり、共通特性によって、同一のタンパク質またはペプチドを具備する標識タンパク質を共通特性を欠く分子から区別および/または分離でき、レポーターシグナルは変更可能であり、各セット内の変更された形式の各レポーターシグナルはセット内のすべての別の変更された形式のレポーターシグナルから区別可能であり、レポーターシグナルの変更は標識タンパク質を変更し、変更された形式の各標識タンパク質はすべての別の変更された形式の標識タンパク質から区別可能であり、共通特性によって、標識タンパク質を共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができる状況において、レポーターシグナルは所定パターンを生成する 。 According to another aspect, the present invention provides multiple sets of labeled proteins, wherein each labeled protein comprises a protein or peptide and a reporter signal that is added to the protein or peptide, and two reporter signals are provided. Belongs to one of the above set of reporter signals, the reporter signals within each set have common characteristics, the common characteristics of each set of reporter signals differ from the common characteristics of another set of reporter signals, Can distinguish and / or separate labeled proteins comprising the same protein or peptide from molecules lacking common properties, the reporter signal can be altered, and each type of reporter signal in each set can be altered. All other modified forms of the report -Differentiating from the signal, changing the reporter signal changes the labeled protein, and each modified form of the labeled protein is distinguishable from all other modified forms of the labeled protein. In situations where the can be distinguished and / or separated from molecules lacking common properties, the reporter signal produces a predetermined pattern.
さらに別の側面によると、本発明は複数セットの標識タンパク質を提供し、該標識タンパク質において、各標識タンパク質はタンパク質またはペプチドとタンパク質またはペプチドに付加されるレポーターシグナルとを具備し、標識タンパク質は2つ以上のセットの標識タンパク質のうち1つに属し、各セット内の標識タンパク質は共通特性を有し、各セットの標識タンパク質の共通特性は別のセットの標識タンパク質の共通特性と異なる。実施形態によっては、共通特性によって、同一のタンパク質またはペプチドを具備する標識タンパク質を共通特性を欠く分子から区別および/または分離でき、レポーターシグナルは変更可能であり、各セット内の各標識タンパク質の変更された形式の各レポーターシグナルは、セット内の標識タンパク質のすべての別の変更された形式のレポーターシグナルから区別可能であり、レポーターシグナルの変更は標識タンパク質を変更し、各セット内の変更された形式の各標識タンパク質はセット内のすべての別の変更された形式の標識タンパク質から区別可能であり、共通特性によって、標識タンパク質を共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができる状況において、レポーターシグナルは所定パターンを生成する。実施形態によっては、共通特性によって、標識タンパク質を共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができ、レポーターシグナルは変更可能であり、レポーターシグナルの変更は標識タンパク質を変更し、各セット内の変更された形式の各標識タンパク質は、セット内のすべての他の変更されていない形式の標識タンパク質から区別可能であり、共通特性によって、標識タンパク質を共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができる状況において、レポーターシグナルは所定パターンを生成する。 According to yet another aspect, the present invention provides a plurality of sets of labeled proteins, wherein each labeled protein comprises a protein or peptide and a reporter signal added to the protein or peptide, wherein the labeled protein is 2 Being one of more than one set of labeled proteins, the labeled proteins within each set have common characteristics, and the common characteristics of each set of labeled proteins are different from the common characteristics of another set of labeled proteins. In some embodiments, common properties can distinguish and / or separate labeled proteins comprising the same protein or peptide from molecules lacking common properties, the reporter signal can be altered, and each labeled protein within each set can be altered. Each reporter signal in the formatted format is distinguishable from all other modified forms of the reporter signal in the set of labeled proteins in the set, and changing the reporter signal changes the labeled protein and changed in each set In a situation where each labeled protein of the format is distinguishable from all other modified forms of labeled protein in the set, and the common property allows the labeled protein to be distinguished and / or separated from molecules lacking the common property The reporter signal generates a predetermined pattern. In some embodiments, common properties can distinguish and / or separate labeled proteins from molecules lacking common properties, the reporter signal can be altered, and changing the reporter signal can alter the labeled protein and within each set Each of the modified forms of labeled protein is distinguishable from all other unmodified forms of the labeled protein in the set, and the common properties distinguish and / or separate the labeled proteins from molecules that lack common properties In situations where it can, the reporter signal generates a predetermined pattern.
別の側面によると、本発明は複数セットの標識タンパク質を提供し、該標識タンパク質において、各標識タンパク質はタンパク質またはペプチドとタンパク質またはペプチドに付加されるレポーターシグナルとを具備し、標識タンパク質は2つ以上のセットの標識タンパク質のうち1つに属し、レポーターシグナルは変更可能であり、各セット内の各標識タンパク質の変更された形式の各レポーターシグナルは、セット内の標識タンパク質のすべての別の変更された形式のレポーターシグナルから区別可能であり、レポーターシグナルの変更は標識タンパク質を変更し、各セット内の変更された形式の各標識タンパク質はセット内のすべての別の変更された形式の標識タンパク質から区別可能であり、レポーターシグナルは所定パターンを生成する。 According to another aspect, the present invention provides a plurality of sets of labeled proteins, wherein each labeled protein comprises a protein or peptide and a reporter signal added to the protein or peptide, and two labeled proteins. The reporter signal belongs to one of the above set of labeled proteins, the reporter signal can be changed, and each modified reporter signal of each labeled protein in each set is associated with every other change of the labeled protein in the set. The reporter signal change modifies the labeled protein, and each modified protein in each set has a different modified protein in each set. The reporter signal generates a predetermined pattern. To.
さらに別の側面によると、本発明は1セットのレポーター分子および1つ以上のインジケータ分子を具備するキットを提供し、該キットにおいて、各レポーター分子はレポーターシグナルおよび結合タグを具備し、レポーターシグナルは共通特性を有し、共通特性によって、レポーターシグナルを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができ、レポーターシグナルは変更可能であり、変更された形式の各レポーターシグナルはすべての別の変更された形式のレポーターシグナルから区別可能であり、それぞれの異なるレポーター分子は様々な結合タグおよび様々なレポーターシグナルを具備し、各インジケータ分子はインジケータシグナルおよび結合タグを具備し、共通特性によって、レポーターシグナルを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができる状況において、レポーターシグナルおよび1つ以上のインジケータシグナルは所定パターンを生成する。 According to yet another aspect, the present invention provides a kit comprising a set of reporter molecules and one or more indicator molecules, wherein each reporter molecule comprises a reporter signal and a binding tag, Have common properties, and the common properties can distinguish and / or separate reporter signals from molecules lacking common properties, the reporter signals can be altered, and each reporter signal in the altered form is Differentiated from the altered form of the reporter signal, each different reporter molecule has a different binding tag and different reporter signal, each indicator molecule has an indicator signal and a binding tag, depending on the common properties, the reporter Signal lacks common characteristics In situations that can be distinguished and / or separated from molecules, reporter signals and one or more indicator signals will generate a predetermined pattern.
別の側面によると、本発明は標識タンパク質を提供し、標識タンパク質はタンパク質またはペプチドとタンパク質またはペプチドに付加されるレポーターシグナルまたはインジケータシグナルとを具備し、標識タンパク質は共通特性を有し、共通特性によって、標識タンパク質を共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができ、レポーターシグナルは変更可能であり、レポーターシグナルの変更は標識タンパク質を変更し、変更された形式の標識タンパク質は変更されなかった形式の標識タンパク質から区別可能であり、共通特性によって、標識タンパク質を共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができる状況において、レポーターシグナルおよび1つ以上のインジケータシグナルは所定パターンを生成する。 According to another aspect, the present invention provides a labeled protein, the labeled protein comprising a protein or peptide and a reporter signal or indicator signal added to the protein or peptide, wherein the labeled protein has a common property, Can distinguish and / or separate labeled proteins from molecules lacking common properties, reporter signals can be altered, reporter signal alterations can alter labeled proteins, and altered forms of labeled proteins can be altered In a situation where the reporter signal and the one or more indicator signals can be distinguished from a form of labeled protein that was not present, and the common property can distinguish and / or separate the labeled protein from molecules lacking the common property, Generation That.
別の側面によると、本発明は1セットのレポーター分子を具備するキットを提供し、該キットにおいて、各レポーター分子はレポーターシグナルおよび結合タグを具備し、レポーターシグナルは2つ以上のセットのレポーターシグナルのうちの1つを属し、各セット内のレポーターシグナルは共通特性を有し、各セットのレポーターシグナルの共通特性は別のセットのレポーターシグナルの共通特性と異なり、共通特性によって、レポーターシグナルを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができ、レポーターシグナルは変更可能であり、各セット内の変更された形式の各レポーターシグナルは、セット内のすべての別の変更された形式のレポーターシグナルと区別可能であり、それぞれの異なるレポーター分子は様々な結合タグと様々なレポーターシグナルとを具備し、共通特性によって、レポーターシグナルを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができる状況において、レポーターシグナルは所定パターンを生成する。 According to another aspect, the present invention provides a kit comprising a set of reporter molecules, wherein each reporter molecule comprises a reporter signal and a binding tag, the reporter signal comprising two or more sets of reporter signals. The reporter signals in each set have common characteristics, the common characteristics of each set of reporter signals are different from the common characteristics of another set of reporter signals, Can be distinguished and / or separated from molecules lacking properties, the reporter signal can be altered, and each reporter signal in the modified format within each set can be linked to every other modified format reporter in the set Can be distinguished from signals, and each different reporter molecule ; And a case tag and different reporter signals, a common characteristic in situations that can be distinguished and / or separated from molecules lacking the common property of the reporter signal, reporter signals to generate a predetermined pattern.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、共通特性が質量電荷比であり、レポーターシグナルが質量を変更することにより変更可能であり、変更された形式の標識タンパク質が変更された形式のレポーターシグナルの質量電荷比の差を介して区別可能である。レポーターシグナルの質量は断片化により変更可能である。 In various embodiments of all aspects of the invention, the common property is the mass to charge ratio, the reporter signal can be altered by changing the mass, and the altered form of the labeled protein is altered in the form of the reporter signal. Can be distinguished through the difference in mass-to-charge ratio. The mass of the reporter signal can be altered by fragmentation.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、レポーターシグナルはタンパク質またはペプチドに結合することができる。共通特性により、標識タンパク質を共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができる。共通特性は、レポーターシグナルと関連付けられる1つ以上のアフィニティタグであってもよい。1つ以上のアフィニティタグはレポーターシグナルと関連付けることができる。各標識タンパク質はタンパク質またはペプチドとタンパク質またはペプチドに付加されるレポーターシグナルまたはインジケータシグナルとを具備することができ、レポーターシグナルはペプチドを具備し、レポーターシグナルは同じ質量電荷比を有し、インジケータシグナルはレポーターシグナルと同じ質量電荷比を有していない。レポーターシグナルペプチドは同一のアミノ酸組成を有することができる、あるいは同一のアミノ酸配列を有することができる。各レポーターシグナルペプチドは様々な分布の重同位体を含むことができる、様々な代替的な基を含むことができる、あるいは様々なアミノ酸配列を有することができる。各レポーターシグナルペプチドは様々な位置で不安定または切断結合を有することができる。1つ以上のアフィニティタグはレポーターシグナルと関連付けることができる。 In various embodiments of all aspects of the invention, the reporter signal can bind to a protein or peptide. The common property allows the labeled protein to be distinguished and / or separated from molecules lacking common properties. The common property may be one or more affinity tags associated with the reporter signal. One or more affinity tags can be associated with a reporter signal. Each labeled protein can comprise a protein or peptide and a reporter signal or indicator signal added to the protein or peptide, the reporter signal comprises a peptide, the reporter signal has the same mass to charge ratio, and the indicator signal is Does not have the same mass to charge ratio as the reporter signal. The reporter signal peptides can have the same amino acid composition or can have the same amino acid sequence. Each reporter signal peptide can contain different distributions of heavy isotopes, can contain different alternative groups, or can have different amino acid sequences. Each reporter signal peptide can have unstable or cleavable bonds at various positions. One or more affinity tags can be associated with a reporter signal.
別の側面によると、本発明は1セットのレポーターシグナルキャリブレータ、1つ以上のインジケータシグナルキャリブレータ、および1セットの標的タンパク質断片を具備する混合物を提供し、該混合物において、各レポーターシグナルキャリブレータはセットの標的タンパク質断片内の標的タンパク質断片と共通特性を共有し、共通特性によって、共通特性を有する標的タンパク質断片(たとえば、これらのうちそれぞれ)およびレポーターシグナルキャリブレータを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができ、共通特性を共有する標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータは相互に対応し、標的タンパク質断片(たとえば、これらのうちそれぞれ)は変更可能であり、変更された形式の標的タンパク質断片(たとえば、これらのうちそれぞれ)は他の変更された形式の(たとえば、すべての他の変更された形式の)標的タンパク質断片から区別可能であり、レポーターシグナルキャリブレータ(たとえば、これらのうちそれぞれ)は変更可能であり、変更された形式の各レポーターシグナルキャリブレータは、レポーターシグナルキャリブレータが共通特性を共有する変更された形式の標的タンパク質断片から区別可能であり、共通特性を有する標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータを共通特性を欠く分子から区別および/または分離可能な状況において、レポーターシグナルキャリブレータおよび少なくとも1つのインジケータシグナルキャリブレータは所定パターンを生成することができる。 According to another aspect, the present invention provides a mixture comprising a set of reporter signal calibrators, one or more indicator signal calibrators, and a set of target protein fragments, wherein each reporter signal calibrator comprises a set of reporter signal calibrators. Shares common properties with target protein fragments within the target protein fragment, and the common properties distinguish and / or separate target protein fragments (eg each of these) and reporter signal calibrators that have common properties from molecules lacking common properties Target protein fragments and reporter signal calibrators that share common properties can correspond to each other, target protein fragments (eg, each of these) can be modified, The protein fragments (eg, each of these) are distinguishable from other altered forms (eg, all other altered forms) of target protein fragments, and reporter signal calibrators (eg, of these Each) is changeable, and each reporter signal calibrator in the modified format is distinguishable from the modified forms of target protein fragments in which the reporter signal calibrator shares common properties, and the target protein fragments having common properties and In situations where the reporter signal calibrator can be distinguished and / or separated from molecules lacking common properties, the reporter signal calibrator and the at least one indicator signal calibrator can generate a predetermined pattern.
別の側面によると、本発明は複数セットの標的タンパク質断片を提供し、該標的タンパク質断片において、各標的タンパク質断片は1セットのレポーターシグナルキャリブレータ内のレポーターシグナルキャリブレータと共通特性を共有し、共通特性によって、共通特性を有する標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータを共通特性を欠く分子から区別および/または分離でき、共通特性を共有する標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータは相互に対応し、標的タンパク質断片は変更可能であり、変更された形式の標的タンパク質断片は他の変更された形式の標的タンパク質断片から区別可能であり、レポーターシグナルキャリブレータは変更可能であり、変更された形式の各レポーターシグナルキャリブレータは、レポーターシグナルキャリブレータが共通特性を共有する変更された形式の標的タンパク質断片から区別可能であり、共通特性を有する標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータを共通特性を欠く分子から区別および/または分離可能な状況において、レポーターシグナルキャリブレータおよび1つ以上のインジケータシグナルキャリブレータは所定パターンを生成することができる。 According to another aspect, the present invention provides multiple sets of target protein fragments, wherein each target protein fragment shares common characteristics with a reporter signal calibrator within a set of reporter signal calibrators, and the common characteristics Allows target protein fragments and reporter signal calibrators with common characteristics to be distinguished and / or separated from molecules lacking common characteristics, target protein fragments and reporter signal calibrators that share common characteristics correspond to each other, and target protein fragments are altered The modified form of the target protein fragment can be distinguished from other modified forms of the target protein fragment, the reporter signal calibrator can be modified, and each reporter signal key of the modified form Librators can distinguish reporter signal calibrators from altered forms of target protein fragments that share common properties, and can distinguish and / or separate target protein fragments and reporter signal calibrators that have common properties from molecules that lack common properties Under certain circumstances, the reporter signal calibrator and one or more indicator signal calibrators can generate a predetermined pattern.
別の側面によると、本発明は複数セットのレポーターシグナルキャリブレータおよび1つ以上のインジケータシグナルキャリブレータを提供し、各レポーターシグナルキャリブレータは1セットの標的タンパク質断片内の標的タンパク質断片と共通特性を共有し、共通特性によって、共通特性を有する標的タンパク質断片(たとえば、これらのうちそれぞれ)およびレポーターシグナルキャリブレータを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができ、共通特性を共有する標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータは相互に対応し、標的タンパク質断片(たとえば、これらのうちそれぞれ)は変更可能であり、変更された形式の標的タンパク質断片(たとえば、これらのうちそれぞれ)は他の変更された形式の(たとえば、すべての他の変更された形式の)標的タンパク質断片から区別可能であり、レポーターシグナルキャリブレータ(たとえば、これらのうちそれぞれ)は変更可能であり、変更された形式の各レポーターシグナルキャリブレータは、レポーターシグナルキャリブレータが共通特性を共有する変更された形式の標的タンパク質断片から区別可能であり、共通特性を有する標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータを共通特性を欠く分子から区別および/または分離可能である状況においてレポーターシグナルキャリブレータおよび少なくとも1つのインジケータシグナルキャリブレータは所定パターンを生成することができる。 According to another aspect, the present invention provides multiple sets of reporter signal calibrators and one or more indicator signal calibrators, each reporter signal calibrator sharing common characteristics with target protein fragments within a set of target protein fragments, Common properties allow target protein fragments (eg, each of these) and reporter signal calibrators with common properties to be distinguished and / or separated from molecules lacking common properties, and share common protein target protein fragments and reporters Signal calibrators correspond to each other, target protein fragments (eg, each of these) can be changed, and altered forms of target protein fragments (eg, each of these) have been changed to other The reporter signal calibrator (eg, each of these) can be changed and each reporter signal calibrator in the altered format can be distinguished from the target protein fragment of the formula (eg, all other altered formats) The reporter signal calibrator can distinguish from modified forms of target protein fragments that share common properties, and can distinguish and / or separate target protein fragments and reporter signal calibrators that have common properties from molecules that lack common properties. In some situations, the reporter signal calibrator and the at least one indicator signal calibrator can generate a predetermined pattern.
別の側面によると、本発明はタンパク質シグニチャを作成するキットを提供し、該キットは(a)1セットのレポーターシグナルキャリブレータおよび1つ以上のインジケータシグナルキャリブレータであって、各レポーターシグナルキャリブレータは1セットの標的タンパク質断片内の標的タンパク質断片と共通特性を共有し、共通特性は、共通特性を有する標的タンパク質断片(たとえば、これらのうちそれぞれ)およびレポーターシグナルキャリブレータを共通特性を欠く分子から区別および/または分離可能とし、共通特性を共有する標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータは相互に対応し、標的タンパク質断片(たとえば、これらのうちそれぞれ)は変更可能であり、変更された形式の標的タンパク質断片(たとえば、これらのうちそれぞれ)は他の変更された形式の(たとえば、すべての他の変更された形式の)標的タンパク質断片から区別可能であり、各レポーターシグナルキャリブレータは変更可能であり、変更された形式の各レポーターシグナルキャリブレータは、レポーターシグナルキャリブレータが共通特性を共有する変更された形式の標的タンパク質断片から区別可能であり、共通特性を有する標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータを共通特性を欠く分子から区別および/または分離可能にする状況において、レポーターシグナルキャリブレータおよび少なくとも1つのインジケータシグナルキャリブレータは所定パターンを生成することができるレポーターシグナルキャリブレータおよびインジケータシグナルキャリブレータと、(b)タンパク質サンプルを処理してタンパク質断片を作成するための1つ以上の試薬とを備える。 According to another aspect, the present invention provides a kit for creating a protein signature, the kit comprising: (a) a set of reporter signal calibrators and one or more indicator signal calibrators, each reporter signal calibrator being a set. Share common properties with the target protein fragments within the target protein fragments, wherein the common properties distinguish target protein fragments having common properties (eg, each of these) and reporter signal calibrators from molecules lacking common properties and / or Target protein fragments and reporter signal calibrators that are separable and share common properties correspond to each other, target protein fragments (eg, each of these) can be altered, and altered forms of target protein fragments ( For example, each of these can be distinguished from other modified forms of target protein fragments (eg, all other modified forms), and each reporter signal calibrator can be modified and modified. Each type of reporter signal calibrator is distinguishable from modified forms of target protein fragments where the reporter signal calibrators share common properties, and target protein fragments and reporter signal calibrators with common properties can be distinguished from molecules lacking common properties. The reporter signal calibrator and the at least one indicator signal calibrator can generate a predetermined pattern in a situation that allows differentiation and / or separability. Comprising a Le calibrator, and one or more reagents for creating protein fragment was treated with (b) a protein sample.
別の側面によると、本発明は複数セットの標的タンパク質断片および1つ以上のインジケータシグナルキャリブレータを提供し、各標的タンパク質断片は、1セットのレポーターシグナルキャリブレータのレポーターシグナルキャリブレータと共通特性を共有し、共通特性によって、共通特性を有する標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータの各々を共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができ、共通特性を共有する標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータは相互に対応し、各標的タンパク質断片は変更可能であり、変更された形式の各標的タンパク質断片はすべての別の変更された形式の標的タンパク質断片から区別可能であり、各レポーターシグナルキャリブレータは変更可能であり、変更された形式の各レポーターシグナルキャリブレータは、レポーターシグナルキャリブレータが共通特性を共有する変更された形式の標的タンパク質断片から区別可能であり、共通特性を有する標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータを共通特性を欠く分子から区別および/または分離可能とする状況において、レポーターシグナルキャリブレータおよび少なくとも1つのインジケータシグナルキャリブレータは所定パターンを生成することができる。 According to another aspect, the present invention provides multiple sets of target protein fragments and one or more indicator signal calibrators, each target protein fragment sharing common characteristics with the reporter signal calibrators of the set of reporter signal calibrators, Common properties allow each target protein fragment and reporter signal calibrator with common properties to be distinguished and / or separated from molecules that lack common properties, and target protein fragments and reporter signal calibrators that share common properties correspond to each other Each target protein fragment can be modified, each modified target protein fragment can be distinguished from all other modified forms of the target protein fragment, and each reporter signal calibrator can be modified Each reporter signal calibrator in the modified format is distinguishable from the modified forms of target protein fragments that the reporter signal calibrator shares common properties, and the target protein fragments and reporter signal calibrators with the common properties are identified. In situations where it is possible to distinguish and / or separate from molecules lacking common properties, the reporter signal calibrator and the at least one indicator signal calibrator can generate a predetermined pattern.
別の側面によると、本発明は複数セットのレポーターシグナルキャリブレータを提供し、レポーターシグナルキャリブレータは2つ以上のセットのレポーターシグナルキャリブレータのうちの1つに属し、各セット内の各レポーターシグナルキャリブレータは1セットの標的タンパク質断片内の標的タンパク質断片と共通特性を共有し、各セットのレポーターシグナルキャリブレータの共通特性は別のセットのレポーターシグナルキャリブレータの共通特性と異なり、共通特性によって、共通特性を有する標的タンパク質断片(たとえば、これらのうちそれぞれ)とレポーターシグナルキャリブレータを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができ、共通特性を共有する標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータは相互に対応し、標的タンパク質断片(たとえば、これらのうちそれぞれ)は変更可能であり、変更された形式の標的タンパク質断片(たとえば、これらのうちそれぞれ)は他の変更された形式の(たとえば、すべての他の変更された形式の)標的タンパク質断片から区別可能であり、レポーターシグナルキャリブレータ(たとえば、これらのうちそれぞれ)は変更可能であり、変更された形式の各レポーターシグナルキャリブレータは、レポーターシグナルキャリブレータが共通特性を共有する変更された形式の標的タンパク質断片から区別可能であり、共通特性を有する標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータを共通特性を欠く分子から区別および/または分離可能とする状況において、レポーターシグナルキャリブレータは所定パターンを生成することができる。 According to another aspect, the present invention provides multiple sets of reporter signal calibrators, wherein the reporter signal calibrator belongs to one of two or more sets of reporter signal calibrators, and each reporter signal calibrator in each set is 1 A target protein that shares common characteristics with the target protein fragments in one set of target protein fragments, and the common characteristics of each set of reporter signal calibrators are different from the common characteristics of another set of reporter signal calibrators. Fragments (eg, each of these) and reporter signal calibrators can be distinguished and / or separated from molecules that lack common properties, and target protein fragments and reporter signal carriers that share common properties. Blators correspond to each other, target protein fragments (eg, each of these) can be altered, and altered forms of target protein fragments (eg, each of these) can be altered to other altered forms (eg, Can be distinguished from target protein fragments (in all other modified formats), reporter signal calibrators (eg, each of these) can be modified, and each reporter signal calibrator in the modified format is a reporter signal In situations where calibrators are distinguishable from modified forms of target protein fragments that share common properties, allowing target protein fragments and reporter signal calibrators that have common properties to be distinguished and / or separated from molecules lacking common properties, Reporter sig Le calibrator can generate a predetermined pattern.
別の側面によると、本発明はタンパク質シグニチャを作成するキットを提供し、該キットは、(a)2つ以上のセットのレポーターシグナルキャリブレータであって、レポーターシグナルキャリブレータは2つ以上のセットのレポーターシグナルキャリブレータのうちの1つに属し、各セット内の各レポーターシグナルキャリブレータは1セットの標的タンパク質断片内の標的タンパク質断片と共通特性を共有し、各セットのレポーターシグナルキャリブレータの共通特性は別のセットのレポーターシグナルキャリブレータの共通特性と異なり、共通特性は、共通特性を有する標的タンパク質断片(たとえば、これらのうちそれぞれ)およびレポーターシグナルキャリブレータを共通特性を欠く分子から区別および/または分離可能とし、共通特性を共有する標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータは相互に対応し、標的タンパク質断片(たとえば、これらのうちそれぞれ)は変更可能であり、変更された形式の標的タンパク質断片(たとえば、これらのうちそれぞれ)は他の変更された形式の(たとえば、すべての他の変更された形式の)の標的タンパク質断片から区別可能であり、レポーターシグナルキャリブレータ(たとえば、これらのうちそれぞれ)は変更可能であり、変更された形式の各レポーターシグナルキャリブレータは、レポーターシグナルキャリブレータが共通特性を共有する変更された形式の標的タンパク質断片から区別可能であり、共通特性を有する標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータを共通特性を欠く分子から区別および/または分離可能な状況において、レポーターシグナルキャリブレータは所定パターンを生成することができるレポーターシグナルキャリブレータと、(b)タンパク質サンプルを処理してタンパク質断片を作成するための1つ以上の試薬とを備える。 According to another aspect, the present invention provides a kit for creating a protein signature, the kit comprising: (a) two or more sets of reporter signal calibrators, wherein the reporter signal calibrators are two or more sets of reporters. Belonging to one of the signal calibrators, each reporter signal calibrator in each set shares common characteristics with the target protein fragments in one set of target protein fragments, and the common characteristics of each set of reporter signal calibrators are different sets Unlike common reporter signal calibrator characteristics, common characteristics make it possible to distinguish and / or separate target protein fragments (e.g. each of these) and reporter signal calibrators that have common characteristics from molecules lacking common characteristics. Target protein fragments and reporter signal calibrators that share characteristics correspond to each other, target protein fragments (eg, each of these) can be modified, and altered forms of target protein fragments (eg, each of these) Is distinguishable from target protein fragments of other modified forms (eg, all other modified forms), and reporter signal calibrators (eg, each of these) can be modified and modified Each type of reporter signal calibrator is distinguishable from modified forms of target protein fragments that the reporter signal calibrator shares common properties, and molecules that lack common properties of target protein fragments and reporter signal calibrators that have common properties. The reporter signal calibrator is capable of generating a predetermined pattern, and (b) one or more reagents for processing the protein sample to produce protein fragments. Is provided.
別の側面によると、本発明は2つ以上のセットのレポーターシグナルキャリブレータと1セットの標的タンパク質断片とを具備する混合物を提供し、該混合物において、レポーターシグナルキャリブレータは2つ以上のセットのレポーターシグナルキャリブレータのうち1つに属し、各セット内の各レポーターシグナルキャリブレータはセットの標的タンパク質断片内の標的タンパク質断片と共通特性を共有し、各セットのレポーターシグナルキャリブレータの共通特性は別のセットのレポーターシグナルキャリブレータの共通特性と異なり、共通特性によって、共通特性を有する標的タンパク質断片(たとえば、これらのうちそれぞれ)およびレポーターシグナルキャリブレータを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができ、共通特性を共有する標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータは相互に対応し、標的タンパク質断片(たとえば、これらのうちそれぞれ)は変更可能であり、変更された形式の標的タンパク質断片(たとえば、これらのうちそれぞれ)は他の変更された形式の(たとえば、すべての他の変更された形式の)標的タンパク質断片から区別可能であり、レポーターシグナルキャリブレータ(たとえば、これらのうちそれぞれ)は変更可能であり、変更された形式の各レポーターシグナルキャリブレータは、レポーターシグナルキャリブレータが共通特性を共有する変更された形式の標的タンパク質断片から区別可能であり、共通特性を有する標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータを共通特性を欠く分子から区別および/または分離可能とする状況において、レポーターシグナルキャリブレータは所定パターンを生成することができる。 According to another aspect, the present invention provides a mixture comprising two or more sets of reporter signal calibrators and a set of target protein fragments, wherein the reporter signal calibrators are more than one set of reporter signals. Belonging to one of the calibrators, each reporter signal calibrator in each set shares common characteristics with the target protein fragments in the set of target protein fragments, and the common characteristic of each set of reporter signal calibrators is another set of reporter signals Unlike common characteristics of calibrators, common characteristics distinguish and / or separate target protein fragments (eg, each of these) and reporter signal calibrators that have common characteristics from molecules that lack common characteristics. Target protein fragments and reporter signal calibrators that share common properties can correspond to each other, target protein fragments (eg, each of these) can be modified, and altered forms of target protein fragments (eg, these Each of which is distinguishable from other modified forms of target protein fragments (eg, all other modified forms), and reporter signal calibrators (eg, each of these) can be modified, Each reporter signal calibrator in the modified format is distinguishable from the target protein fragments in the modified format that the reporter signal calibrator shares common characteristics, and the target protein fragments and reporter signal calibrators that share the common characteristics In the context of the distinguished and / or separable from the Ku molecules, reporter signal calibrators can generate a predetermined pattern.
さらに別の側面によると、本発明は複数セットの標的タンパク質断片を提供し、各標的タンパク質断片は1セットのレポーターシグナルキャリブレータ内のレポーターシグナルキャリブレータと共通特性を共有し、レポーターシグナルキャリブレータは2つ以上のセットのレポーターシグナルキャリブレータのうちの1つに属し、各セットのレポーターシグナルキャリブレータの共通特性は別のセットのレポーターシグナルキャリブレータの共通特性と異なり、共通特性によって、共通特性を有する標的タンパク質断片(たとえば、これらのそれぞれ)およびレポーターシグナルキャリブレータを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができ、共通特性を共有する標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータは相互に対応し、標的タンパク質断片(たとえば、これらのうちそれぞれ)は変更可能であり、変更された形式の標的タンパク質断片(たとえば、これらのうちそれぞれ)は他の変更された形式の(たとえば、すべての他の変更された形式の)標的タンパク質断片から区別可能であり、レポーターシグナルキャリブレータ(たとえば、これらのうちそれぞれ)は変更可能であり、変更された形式の各レポーターシグナルキャリブレータは、レポーターシグナルキャリブレータが共通特性を共有する変更された形式の標的タンパク質断片から区別可能であり、共通特性を有する標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータを共通特性を欠く分子から区別および/または分離可能な状況において、レポーターシグナルキャリブレータは所定パターンを生成することができる。 According to yet another aspect, the present invention provides multiple sets of target protein fragments, each target protein fragment sharing common characteristics with a reporter signal calibrator within a set of reporter signal calibrators, and more than one reporter signal calibrator. Belonging to one of the set of reporter signal calibrators, the common characteristics of each set of reporter signal calibrators differ from the common characteristics of another set of reporter signal calibrators, and the common characteristics result in target protein fragments having common characteristics (e.g., , Each of these) and reporter signal calibrators can be distinguished and / or separated from molecules lacking common properties, and target protein fragments and reporter signal calibres that share common properties Correspond to each other, target protein fragments (eg, each of these) can be modified, and altered forms of target protein fragments (eg, each of these) can be in other modified forms (eg, Can be distinguished from target protein fragments (in all other modified formats), reporter signal calibrators (eg, each of these) can be modified, and each reporter signal calibrator in the modified format is a reporter signal Reporters in situations where calibrators can distinguish from modified forms of target protein fragments that share common properties, and can distinguish and / or separate target protein fragments and reporter signal calibrators that have common properties from molecules lacking common properties. Signal carry Regulator can generate a predetermined pattern.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、セットは所定量の各レポーターシグナルキャリブレータを含むことができる。少なくとも2つのレポーターシグナルキャリブレータの量は異なっていてもよい。各レポーターシグナルキャリブレータの相対量は、タンパク質サンプル内にあると予測される各対応標的タンパク質断片の相対量に基づくことができる。レポーターシグナルキャリブレータの各々の量は同じであってもよい。標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータは、断片化により変更可能である。標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータは、光解離性アミノ酸での切断によって変更可能である。標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータは衝突細胞内で断片化することができる。標的タンパク質断片は、アスパラギン酸−プロリン結合で断片化することができる。 In various embodiments of all aspects of the invention, the set can include a predetermined amount of each reporter signal calibrator. The amount of the at least two reporter signal calibrators can be different. The relative amount of each reporter signal calibrator can be based on the relative amount of each corresponding target protein fragment expected to be in the protein sample. The amount of each of the reporter signal calibrators may be the same. Target protein fragments and reporter signal calibrators can be altered by fragmentation. Target protein fragments and reporter signal calibrators can be altered by cleavage with photolabile amino acids. Target protein fragments and reporter signal calibrators can be fragmented in collision cells. Target protein fragments can be fragmented with aspartate-proline bonds.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、標的タンパク質断片は、タンパク質サンプルのプロテアーゼ消化によって作成することができる。標的タンパク質断片は、セリンプロテアーゼを有するタンパク質サンプルの消化によって作成することができる。セリンプロテアーゼはトリプシンであってもよい。標的タンパク質断片は、光解離性アミノ酸での切断により作成することができる。 In various embodiments of all aspects of the invention, target protein fragments can be generated by protease digestion of protein samples. Target protein fragments can be generated by digestion of a protein sample with serine protease. The serine protease may be trypsin. Target protein fragments can be generated by cleavage with photolabile amino acids.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、共通特性は質量電荷比であってもよく、標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータはその質量、その電荷、またはその質量および電荷を変更することにより変更可能であり、変更された形式の標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータは、変更された形式の標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータの質量電荷比の差を介して区別可能である。 In various embodiments of all aspects of the invention, the common property may be a mass-to-charge ratio, and the target protein fragment and reporter signal calibrator can be altered by changing its mass, its charge, or its mass and charge. And the modified forms of target protein fragments and reporter signal calibrators are distinguishable through the difference in mass to charge ratios of the modified forms of target protein fragments and reporter signal calibrators.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、セットのレポーターシグナルキャリブレータは、2つ以上の、3以上、4以上、5以上、6以上、7以上、8以上、9以上、10以上、20以上、30以上、40以上、50以上、60以上、70以上、80以上、90以上、または100以上の異なるレポーターシグナルキャリブレータを具備することができる。セットのレポーターシグナルキャリブレータは、10以上の異なるレポーターシグナルキャリブレータを具備することができる。セットの標的タンパク質断片は、2つ以上の、3以上、4以上、5以上、6以上、7以上、8以上、9以上、10以上、20以上、30以上、40以上、50以上、60以上、70以上、80以上、90以上、または100以上の異なる標的タンパク質断片を具備することができる。 In various embodiments of all aspects of the invention, the set of reporter signal calibrators is 2 or more, 3 or more, 4 or more, 5 or more, 6 or more, 7 or more, 8 or more, 9 or more, 10 or more, 20 or more. 30 or more, 40 or more, 50 or more, 60 or more, 70 or more, 80 or more, 90 or more, or 100 or more different reporter signal calibrators. The set of reporter signal calibrators can comprise ten or more different reporter signal calibrators. The target protein fragments of the set are 2 or more, 3 or more, 4 or more, 5 or more, 6 or more, 7 or more, 8 or more, 9 or more, 10 or more, 20 or more, 30 or more, 40 or more, 50 or more, 60 or more , 70 or more, 80 or more, 90 or more, or 100 or more different target protein fragments.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、レポーターシグナルキャリブレータはペプチドを具備することができ、ペプチドは対応する標的タンパク質断片と同じ質量電荷比を有する。ペプチドは対応する標的タンパク質断片と同一のアミノ酸組成を有することができる。ペプチドは対応する標的タンパク質断片と同一のアミノ酸配列を有することができる。各ペプチドは対応する標的タンパク質断片と異なるアミノ酸配列を有することができる。各ペプチドは様々な位置で不安定または切断結合を有することができる。 In various embodiments of all aspects of the invention, the reporter signal calibrator can comprise a peptide, and the peptide has the same mass to charge ratio as the corresponding target protein fragment. A peptide can have the same amino acid composition as the corresponding target protein fragment. The peptide can have the same amino acid sequence as the corresponding target protein fragment. Each peptide can have a different amino acid sequence than the corresponding target protein fragment. Each peptide can have unstable or cleavable bonds at various positions.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、レポーターシグナルキャリブレータは、ペプチド、オリゴヌクレオチド類、炭水化物類、ポリマー、オリゴペプチド類、またはペプチド核酸類であってもよい。少なくとも1つの標的タンパク質断片は少なくとも1つの修飾アミノ酸を具備することができる。修飾アミノ酸は、リン酸化アミノ酸、アシル化アミノ酸、またはグリコシル化アミノ酸であってもよい。少なくとも1つの標的タンパク質断片は、修飾アミノ酸を除き、修飾アミノ酸を具備する標的タンパク質断片と同じであってもよい。 In various embodiments of all aspects of the invention, the reporter signal calibrator may be peptides, oligonucleotides, carbohydrates, polymers, oligopeptides, or peptide nucleic acids. The at least one target protein fragment can comprise at least one modified amino acid. The modified amino acid may be a phosphorylated amino acid, an acylated amino acid, or a glycosylated amino acid. The at least one target protein fragment may be the same as the target protein fragment comprising the modified amino acid except for the modified amino acid.
別の側面によると、本発明は複数セットの核酸分子を提供し、各核酸分子はレポーターシグナルペプチドまたはインジケータシグナルペプチドおよび当該タンパク質またはペプチドを具備するアミノ酸セグメントを符号化するヌクレオチドセグメントを具備し、レポーターシグナルペプチド(あるいは、レポーターシグナルペプチドを具備するアミノ酸セグメント)は共通特性を有し、共通特性によって、レポーターシグナルペプチド(あるいは、レポーターシグナルペプチドを具備するアミノ酸セグメント)を共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができ、レポーターシグナルペプチドは変更可能である。実施形態によっては、変更された形式の各レポーターシグナルペプチドは変更された形式の別のレポーターシグナルペプチドから区別可能であり、共通特性によって、レポーターシグナルペプチドを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができる状況において、レポーターシグナルペプチドおよび1つ以上のインジケータシグナルペプチドは所定パターンを生成する。実施形態によっては、レポーターシグナルペプチドの変更はアミノ酸セグメントを変更し、変更された形式の各アミノ酸セグメントは変更された形式の別のアミノ酸セグメントから区別可能であり、共通特性によって、レポーターシグナルペプチドを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができる状況において、レポーターシグナルペプチドおよび1つ以上のインジケータシグナルペプチドは所定パターンを生成する。 According to another aspect, the invention provides multiple sets of nucleic acid molecules, each nucleic acid molecule comprising a reporter signal peptide or indicator signal peptide and a nucleotide segment encoding an amino acid segment comprising the protein or peptide, and a reporter A signal peptide (or an amino acid segment comprising a reporter signal peptide) has common properties, and the common property distinguishes the reporter signal peptide (or amino acid segment comprising a reporter signal peptide) from molecules lacking common properties and / or Alternatively, the reporter signal peptide can be altered. In some embodiments, each reporter signal peptide in an altered form is distinguishable from another reporter signal peptide in an altered form, and the common property distinguishes and / or separates the reporter signal peptide from molecules lacking common properties. In situations where it is possible, the reporter signal peptide and the one or more indicator signal peptides produce a predetermined pattern. In some embodiments, changing the reporter signal peptide changes the amino acid segment, and each amino acid segment in the altered form is distinguishable from another amino acid segment in the altered form, and the common properties make the reporter signal peptide common In situations where it can be distinguished and / or separated from molecules lacking properties, the reporter signal peptide and one or more indicator signal peptides produce a predetermined pattern.
別の側面によると、本発明は複数セットの核酸分子を提供し、各核酸分子はレポーターシグナルペプチドおよび当該タンパク質またはペプチドを具備するアミノ酸セグメントを符号化するヌクレオチドセグメントを具備し、レポーターシグナル(あるいは、アミノ酸セグメント)は2つ以上のセットのレポーターシグナルのうち1つに属し(あるいは、2つ以上のセットのアミノ酸セグメントのうちの1つに属し)、各セット内のレポーターシグナルペプチド(あるいは、アミノ酸セグメント)は共通特性を有し、各セットのレポーターシグナル(あるいは、アミノ酸セグメント)の共通特性は別のセットのレポーターシグナル(あるいは、アミノ酸セグメント)の共通特性と異なり、共通特性によって、レポーターシグナルペプチド(あるいは、アミノ酸セグメント)を共通特性を欠く分子から区別および/または分離でき、レポーターシグナルペプチドが変更可能であり、たとえば、変更された形式の各レポーターシグナルペプチドは変更された形式の別のレポーターシグナルペプチドから区別可能であり、あるいはレポーターシグナルペプチドの変更はアミノ酸セグメントを変更し、変更された形式の各アミノ酸セグメントは変更された形式の別のアミノ酸セグメントから区別可能であり、共通特性によって、レポーターシグナルペプチド(あるいは、アミノ酸セグメント)を共通特性を欠く分子から区別および/または分離できる状況において、レポーターシグナルペプチド(あるいは、アミノ酸セグメント)は所定パターンを生成する。 According to another aspect, the invention provides multiple sets of nucleic acid molecules, each nucleic acid molecule comprising a reporter signal peptide and a nucleotide segment encoding an amino acid segment comprising the protein or peptide, and a reporter signal (or alternatively Amino acid segments) belong to one of two or more sets of reporter signals (or belong to one of two or more sets of amino acid segments), and reporter signal peptides (or amino acid segments) within each set ) Have common characteristics, and the common characteristics of each set of reporter signals (or amino acid segments) are different from the common characteristics of another set of reporter signals (or amino acid segments), depending on the common characteristics Can distinguish and / or separate amino acid segments) from molecules lacking common properties, and reporter signal peptides can be altered, for example, each reporter signal peptide in a modified form can have another reporter signal peptide in a modified form Or a change in the reporter signal peptide alters the amino acid segment, and each amino acid segment in the altered form is distinguishable from another amino acid segment in the altered form, depending on the common properties, the reporter signal peptide In situations where (or amino acid segments) can be distinguished and / or separated from molecules lacking common properties, reporter signal peptides (or amino acid segments) generate a predetermined pattern.
別の側面によると、本発明は複数セットの核酸分子を提供し、各核酸分子はレポーターシグナルペプチドまたはインジケータシグナルペプチドおよび当該タンパク質またはペプチドを具備するアミノ酸セグメントを符号化するヌクレオチドセグメントを具備し、各アミノ酸セグメントはアミノ酸サブセグメントを具備し、各アミノ酸サブセグメントは当該タンパク質またはペプチドの1部とレポーターシグナルペプチドまたはインジケータシグナルペプチドのすべてまたは1部とを具備し、アミノ酸サブセグメント(たとえば、レポーターシグナルペプチドのすべてまたは1部を具備するアミノ酸セグメント)は共通特性を有し、共通特性によって、アミノ酸サブセグメント(たとえば、レポーターシグナルペプチドのすべてまたは1部を具備するアミノ酸セグメント)を共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができ、レポーターシグナルペプチドは変更可能であり、たとえば、変更された形式の各レポーターシグナルペプチドは変更された形式の別のレポーターシグナルペプチドから区別可能であり、あるいはレポーターシグナルペプチドの変更はアミノ酸サブセグメントを変更し、変更された形式の各アミノ酸サブセグメントは変更された形式の別のアミノ酸サブセグメントから区別可能であり、共通特性によって、レポーターシグナルペプチドのすべてまたは1部を具備するアミノ酸セグメントを共通特性を欠く分子から区別および/または分離可能な状況において、アミノ酸サブセグメントは所定パターンを生成する。 According to another aspect, the invention provides multiple sets of nucleic acid molecules, each nucleic acid molecule comprising a reporter signal peptide or indicator signal peptide and a nucleotide segment encoding an amino acid segment comprising the protein or peptide, An amino acid segment comprises an amino acid subsegment, each amino acid subsegment comprises a portion of the protein or peptide and all or a portion of a reporter signal peptide or indicator signal peptide, and an amino acid subsegment (eg, a reporter signal peptide All or part of an amino acid segment) have common characteristics, and the common characteristics comprise an amino acid subsegment (eg, all or part of a reporter signal peptide). Amino acid segments) can be distinguished and / or separated from molecules lacking common properties, and the reporter signal peptide can be altered, for example, each altered reporter signal peptide can be altered to another reporter in the altered form. Differentiating from the signal peptide, or changing the reporter signal peptide changes the amino acid subsegment, and each amino acid subsegment in the altered form is distinguishable from another amino acid subsegment in the altered form, with common characteristics Thus, in situations where the amino acid segment comprising all or part of the reporter signal peptide can be distinguished and / or separated from molecules lacking common properties, the amino acid sub-segment produces a predetermined pattern.
別の側面によると、本発明は複数セットの核酸分子を提供し、各核酸分子はレポーターシグナルペプチドおよび当該タンパク質またはペプチドを具備するアミノ酸セグメントを符号化するヌクレオチドセグメントを具備し、各アミノ酸セグメントはアミノ酸サブセグメントを具備し、各アミノ酸サブセグメントは当該タンパク質またはペプチドの1部とレポーターシグナルペプチドのすべてまたは1部とを具備し、アミノ酸サブセグメントは2つ以上のセットのアミノ酸サブセグメントのうちの1つに属し、各セット内のアミノ酸サブセグメントは共通特性を有し、各セットのアミノ酸サブセグメントの共通特性は別のセットのアミノ酸サブセグメントの共通特性と異なる。実施形態によっては、共通特性によって、レポーターシグナルペプチドのすべてまたは1部を具備するアミノ酸サブセグメントを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができ、レポーターシグナルペプチドは変更可能であり、変更された形式の各レポーターシグナルペプチドは変更された形式の別のレポーターシグナルペプチドから区別可能であり、共通特性によって、レポーターシグナルペプチドのすべてまたは1部を具備するアミノ酸セグメントを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができる状況において、アミノ酸サブセグメントは所定パターンを生成する。実施形態によっては、共通特性によって、アミノ酸サブセグメントを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができ、レポーターシグナルペプチドは変更可能であり、レポーターシグナルペプチドの変更はアミノ酸サブセグメントを変更し、変更された形式の各アミノ酸サブセグメントは変更された形式の別のアミノ酸サブセグメントから区別可能であり、レポーターシグナルペプチドのすべてまたは1部を具備するアミノ酸セグメントを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができる状況において、アミノ酸サブセグメントは所定パターンを生成する。 According to another aspect, the invention provides multiple sets of nucleic acid molecules, each nucleic acid molecule comprising a reporter signal peptide and a nucleotide segment encoding an amino acid segment comprising the protein or peptide, wherein each amino acid segment is an amino acid. Each amino acid subsegment comprises one part of the protein or peptide and all or one part of the reporter signal peptide, wherein the amino acid subsegment is one of two or more sets of amino acid subsegments. The amino acid subsegments in each set have common characteristics, and the common characteristics of each set of amino acid subsegments are different from the common characteristics of another set of amino acid subsegments. In some embodiments, the common property can distinguish and / or separate amino acid subsegments comprising all or part of the reporter signal peptide from molecules lacking the common property, and the reporter signal peptide can be altered and altered Each reporter signal peptide in a modified form is distinguishable from another reporter signal peptide in a modified form, and the common properties distinguish amino acid segments comprising all or part of the reporter signal peptide from molecules lacking common properties And / or in situations where they can be separated, amino acid subsegments produce a predetermined pattern. In some embodiments, common properties can distinguish and / or separate amino acid subsegments from molecules lacking common properties, reporter signal peptides can be altered, and alterations in reporter signal peptides can alter amino acid subsegments. Each amino acid subsegment in the altered form is distinguishable from another amino acid subsegment in the altered form, and the amino acid segment comprising all or part of the reporter signal peptide is distinguished from molecules lacking common properties and / or Or, in situations where they can be separated, amino acid subsegments produce a predetermined pattern.
別の側面によると、本発明は複数セットのアミノ酸セグメントを提供し、各アミノ酸セグメントはレポーターシグナルペプチドおよび当該タンパク質またはペプチドを具備し、レポーターシグナルペプチドは2つ以上のセットのレポーターシグナルペプチドのうち1つに属し、各セット内のレポーターシグナルペプチドは共通特性を有し、各セットのレポーターシグナルペプチド内の共通特性は別のセットのレポーターシグナルペプチドの共通特性と異なり、共通特性によって、レポーターシグナルペプチドを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができ、レポーターシグナルペプチドは変更可能であり、変更された形式の各レポーターシグナルペプチドは変更された形式の別のレポーターシグナルペプチドから区別可能であり、共通特性によって、レポーターシグナルペプチドを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができる状況において、レポーターシグナルペプチドは所定パターンを生成する。
別の側面によると、本発明は複数セットのアミノ酸セグメントを提供し、各アミノ酸セグメントはレポーターシグナルペプチドまたはインジケータシグナルペプチドおよび当該タンパク質またはペプチドを具備し、レポーターシグナルペプチドは共通特性を有し、共通特性によって、レポーターシグナルペプチドを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができ、レポーターシグナルペプチドは変更可能であり、変更された形式の各レポーターシグナルペプチドは変更された形式の別のレポーターシグナルペプチドから区別可能であり、共通特性によって、レポーターシグナルを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができる状況において、レポーターシグナルペプチドおよび1つ以上のインジケータシグナルペプチドは所定パターンを生成する。
According to another aspect, the invention provides multiple sets of amino acid segments, each amino acid segment comprising a reporter signal peptide and the protein or peptide, wherein the reporter signal peptide is one of two or more sets of reporter signal peptides. Reporter signal peptides in each set have common characteristics, and the common characteristics in each set of reporter signal peptides are different from the common characteristics of another set of reporter signal peptides. Can be distinguished and / or separated from molecules lacking common properties, reporter signal peptides can be changed, and each reporter signal peptide in the altered form can be distinguished from another reporter signal peptide in the altered form There, by the common characteristics, in situations that can be distinguished and / or separated from molecules lacking the common property of the reporter signal peptide, reporter signal peptide to generate a predetermined pattern.
According to another aspect, the present invention provides multiple sets of amino acid segments, each amino acid segment comprising a reporter signal peptide or indicator signal peptide and the protein or peptide, the reporter signal peptide having common characteristics, Can distinguish and / or separate the reporter signal peptide from molecules lacking common properties, the reporter signal peptide can be altered, and each altered reporter signal peptide can have a different reporter signal in the altered form. In situations where the reporter signal can be distinguished from the peptide and the common property can distinguish and / or separate the reporter signal from the molecule lacking the common property, the reporter signal peptide and one or more indicator symbols Null peptide to generate a predetermined pattern.
別の側面によると、本発明は細胞および複数セットの細胞を提供し、セット内の各細胞または各細胞は核酸分子を具備し、各核酸分子はレポーターシグナルペプチドまたはインジケータシグナルペプチドおよび当該タンパク質またはペプチドを具備するアミノ酸セグメントを符号化するヌクレオチドセグメントを具備し、レポーターシグナルペプチドは共通特性を有し、共通特性によって、レポーターシグナルを共通特性を欠く分子から区別または分離することができ、レポーターシグナルペプチドは変更可能であり、変更された形式の各レポーターシグナルペプチドは変更された形式の別のレポーターシグナルペプチドから変更可能であり、共通特性によって、レポーターシグナルを共通特性を欠く分子から区別または分離することができる状況において、レポーターシグナルペプチドおよび1つ以上のインジケータシグナルペプチドは所定パターンを生成する。 According to another aspect, the invention provides cells and multiple sets of cells, each cell or each cell in the set comprising a nucleic acid molecule, each nucleic acid molecule comprising a reporter signal indicator or indicator signal peptide and the protein or peptide The reporter signal peptide has a common property, and the common property can distinguish or separate the reporter signal from molecules lacking the common property, the reporter signal peptide is Each reporter signal peptide in the modified format can be modified from another reporter signal peptide in the modified format, and the common property can distinguish or separate the reporter signal from molecules lacking common properties. Can In the context, the reporter signal peptide and one or more indicator signal peptides will generate a predetermined pattern.
別の側面によると、本発明は1セットの核酸分子を具備する細胞を提供し、該細胞において、各核酸分子は、レポーターシグナルペプチドおよび当該タンパク質またはペプチドを具備するアミノ酸セグメントを符号化するヌクレオチドセグメントを具備し、レポーターシグナルペプチドは2つ以上のセットのレポーターシグナルペプチドのうちの1つに属し、各セット内のレポーターシグナルペプチドは共通特性を有し、各セットのレポーターシグナルペプチドの共通特性は別のセットのレポーターシグナルペプチドの共通特性と異なり、共通特性によって、レポーターシグナルペプチドを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができ、レポーターシグナルペプチドは変更可能であり、変更された形式の各レポーターシグナルペプチドは変更された形式の別のレポーターシグナルペプチドから区別可能であり、共通特性によって、レポーターシグナルペプチドを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができる状況において、レポーターシグナルペプチドは所定パターンを生成する。 According to another aspect, the present invention provides a cell comprising a set of nucleic acid molecules, wherein each nucleic acid molecule encodes a reporter signal peptide and an amino acid segment comprising the protein or peptide. The reporter signal peptide belongs to one of two or more sets of reporter signal peptides, the reporter signal peptides in each set have common characteristics, and the common characteristics of each set of reporter signal peptides are different. Unlike the common characteristics of a set of reporter signal peptides, the common characteristics allow the reporter signal peptide to be distinguished and / or separated from molecules lacking the common characteristics, the reporter signal peptide being variable and Each reporter sig In a situation where the reporter signal peptide can be distinguished from another reporter signal peptide in a modified form and the common property can distinguish and / or separate the reporter signal peptide from a molecule lacking the common property, the reporter signal peptide has a predetermined pattern. Is generated.
別の側面によると、本発明は複数セットの細胞または生体を提供し、各細胞または各生体は核酸分子を具備し、各核酸分子は、レポーターシグナルペプチドおよび当該タンパク質またはペプチドを具備するアミノ酸セグメントを符号化するヌクレオチドセグメントを具備し、レポーターシグナルペプチドは2つ以上のセットのレポーターシグナルペプチドのうちの1つに属し、各セット内のレポーターシグナルペプチドは共通特性を有し、各セットのレポーターシグナルペプチドの共通特性は別のセットのレポーターシグナルペプチドの共通特性と異なり、共通特性によって、レポーターシグナルペプチドを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができ、レポーターシグナルペプチドが変更可能であり、変更された形式の各レポーターシグナルペプチドは変更された形式の別のレポーターシグナルペプチドから区別可能であり、共通特性によって、レポーターシグナルペプチドを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができる状況において、レポーターシグナルペプチドは所定パターンを生成する。 According to another aspect, the invention provides multiple sets of cells or organisms, each cell or organism comprising a nucleic acid molecule, each nucleic acid molecule comprising a reporter signal peptide and an amino acid segment comprising the protein or peptide. The reporter signal peptide belongs to one of two or more sets of reporter signal peptides, the reporter signal peptides in each set have common properties, and each set of reporter signal peptides Is different from the common characteristics of another set of reporter signal peptides, which allows the reporter signal peptide to be distinguished and / or separated from molecules lacking the common characteristics, and the reporter signal peptide can be altered, Changed format A reporter signal peptide is distinguishable from another reporter signal peptide in a modified form, and in a situation where the common property can distinguish and / or separate the reporter signal peptide from a molecule lacking the common property, the reporter signal peptide is A predetermined pattern is generated.
別の側面によると、本発明は生体または複数セットの生体を提供し、該セット内の生体または各生体は核酸分子を具備し、各核酸分子は、レポーターシグナルペプチドまたはインジケータシグナルペプチドおよび当該タンパク質またはペプチドを具備するアミノ酸セグメントを符号化するヌクレオチドセグメントを具備し、レポーターシグナルペプチドは共通特性を有し、共通特性によって、レポーターシグナルペプチドを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができ、レポーターシグナルペプチドが変更可能であり、変更された形式の各レポーターシグナルペプチドは変更された形式の別のレポーターシグナルペプチドから区別可能であり、共通特性によって、レポーターシグナルペプチドを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができる状況において、レポーターシグナルペプチドおよび1つ以上のインジケータシグナルペプチドは所定パターンを生成する。 According to another aspect, the present invention provides a living body or a plurality of sets of living bodies, each living body or each living body comprising a nucleic acid molecule, each nucleic acid molecule comprising a reporter signal peptide or indicator signal peptide and the protein or Comprising a nucleotide segment that encodes an amino acid segment comprising a peptide, the reporter signal peptide has common properties, and the common property can distinguish and / or separate the reporter signal peptide from molecules lacking the common property; The reporter signal peptide can be altered, each reporter signal peptide in the altered form can be distinguished from another reporter signal peptide in the altered form, and the common property distinguishes the reporter signal peptide from molecules lacking the common property. And / or in situations which may be separated, the reporter signal peptide and one or more indicator signal peptides will generate a predetermined pattern.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、各核酸分子は発現配列をさらに具備することができ、アミノ酸セグメントが発現されるように、発現配列を動作可能にヌクレオチドセグメントに結合することができる。各核酸分子の発現配列は異なっていてもよい。様々な発現配列は、差別的に調整されてもよい。発現配列は同様に調整されてもよい。複数の発現配列は、同一の発現カスケードの1部として発現される遺伝子の発現配列でもよいし、あるいはその遺伝子から得られてもよい。発現配列は翻訳発現配列および/または転写発現配列を具備することができる。アミノ酸セグメントは生体外または生体内で発現させることができる。アミノ酸セグメントは細胞培養内で発現させることができる。各核酸分子の発現配列は同一であってもよい。少なくとも2つの核酸分子の発現配列は異なっていても同一でもよい。各核酸分子はさらに複製配列を具備することができ、複製配列は核酸分子の複製を可能にする。 In various embodiments of all aspects of the invention, each nucleic acid molecule can further comprise an expression sequence, and the expression sequence can be operably linked to the nucleotide segment such that the amino acid segment is expressed. The expression sequence of each nucleic acid molecule may be different. Various expression sequences may be differentially adjusted. The expression sequence may be similarly adjusted. The plurality of expression sequences may be an expression sequence of a gene expressed as part of the same expression cascade, or may be obtained from the gene. The expression sequence can comprise a translational expression sequence and / or a transcriptional expression sequence. The amino acid segment can be expressed in vitro or in vivo. Amino acid segments can be expressed in cell culture. The expression sequence of each nucleic acid molecule may be the same. The expression sequences of at least two nucleic acid molecules may be different or the same. Each nucleic acid molecule can further comprise a replication sequence, which allows the nucleic acid molecule to replicate.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、核酸分子は生体外または生体内で複製することができる。核酸分子は細胞培養内で複製することができる。各核酸分子はさらに統合配列を具備することができ、統合配列により核酸分子を他の核酸類に統合することができる。核酸分子は(たとえば、所定の位置で)染色体に統合することができる。核酸類分子は1つ以上の核酸サンプル内で核酸類を複製することにより作成できる。核酸類は対のプライマーを用いて複製することができ、核酸分子を作成するのに使用されるプライマー対の各第1のプライマーは、レポーターシグナルペプチドを符号化するヌクレオチド配列を具備することができる。各第1のプライマーはさらに発現配列を具備することができる。各第1のプライマーのヌクレオチド配列はエピトープタグも符号化する。 In various embodiments of all aspects of the invention, the nucleic acid molecule can be replicated in vitro or in vivo. Nucleic acid molecules can replicate in cell culture. Each nucleic acid molecule can further comprise an integrated sequence, which can integrate the nucleic acid molecule into other nucleic acids. Nucleic acid molecules can be integrated into a chromosome (eg, at a predetermined location). Nucleic acid molecules can be made by replicating nucleic acids in one or more nucleic acid samples. Nucleic acids can be replicated using a pair of primers, and each first primer of the primer pair used to create the nucleic acid molecule can comprise a nucleotide sequence that encodes a reporter signal peptide. . Each first primer can further comprise an expression sequence. The nucleotide sequence of each first primer also encodes an epitope tag.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、各アミノ酸セグメントはさらにエピトープタグを具備することができる。各アミノ酸セグメントのエピトープタグは異なっていても同一でもよい。少なくとも2つのアミノ酸セグメントのエピトープタグは異なっていても同一でもよい。各アミノ酸セグメントのレポーターシグナルペプチドは異なっていても同一でもよい。少なくとも2つのアミノ酸セグメントのレポーターシグナルペプチドは異なっていても同一でもよい。 In various embodiments of all aspects of the invention, each amino acid segment can further comprise an epitope tag. The epitope tag of each amino acid segment may be different or the same. The epitope tags of at least two amino acid segments may be different or the same. The reporter signal peptide of each amino acid segment may be different or the same. The reporter signal peptides of at least two amino acid segments may be different or the same.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、核酸分子は細胞または細胞株内にあってもよい。各核酸分子は異なる細胞(あるいは、細胞株)内にあっても、あるいは同一の細胞(あるいは、細胞株)内にあってもよい。核酸分子は生体にあってもよい。各核酸分子は異なる生体内にあっても、あるいは同一の生体内にあってもよい。核酸分子は細胞または生体の染色体(たとえば、所定の位置で)に統合することができる。染色体は人工染色体であってもよい。核酸分子はプラスミドであってもよいし、あるいはプラスミドに統合されていてもよい。核酸分子は、生体(たとえば、生体の細胞のほぼ全部または生体の細胞の1部)の細胞内にあってもよい。アミノ酸セグメントは生体の細胞のほぼ全部または生体の細胞の1部において発現させることができる。 In various embodiments of all aspects of the invention, the nucleic acid molecule may be in a cell or cell line. Each nucleic acid molecule may be in a different cell (or cell line) or in the same cell (or cell line). The nucleic acid molecule may be in a living body. Each nucleic acid molecule may be in a different living body or in the same living body. Nucleic acid molecules can be integrated into the chromosome of a cell or organism (eg, at a predetermined location). The chromosome may be an artificial chromosome. The nucleic acid molecule may be a plasmid or may be integrated into a plasmid. The nucleic acid molecule may be in a cell of a living body (for example, almost all of a living body cell or a part of a living body cell). Amino acid segments can be expressed in almost all cells of a living organism or in a portion of cells of a living organism.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、各アミノ酸セグメントの当該タンパク質またはペプチドは異なっていても同一でもよい。少なくとも2つのアミノ酸セグメントの当該タンパク質またはペプチドは異なっていても同一でもよい。当該タンパク質またはペプチドは関連していてもよい、同一のカスケード内で生成されるタンパク質であってもよい、同一の酵素経路内のタンパク質であってもよい、同一の状況下で発現されるタンパク質であってもよい、同一の疾病と関連付けられるタンパク質であってもよい、同一の細胞種または同一の組織種と関連付けられるタンパク質であってもよい。 In various embodiments of all aspects of the invention, the protein or peptide of each amino acid segment may be different or the same. The protein or peptide of the at least two amino acid segments may be different or the same. The protein or peptide may be related, may be a protein produced in the same cascade, may be a protein in the same enzymatic pathway, or is a protein expressed in the same context. It may be a protein associated with the same disease or a protein associated with the same cell type or the same tissue type.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、ヌクレオチドセグメントは、それぞれがレポーターシグナルペプチドまたはインジケータシグナルペプチドおよび当該タンパク質またはペプチドを具備する複数のアミノ酸セグメントを符号化することができる。ヌクレオチドセグメントのうちの1つの少なくとも2つのアミノ酸セグメントの当該タンパク質またはペプチドは異なっていてもよい。ヌクレオチドセグメントのうちの1つのアミノ酸セグメントの当該タンパク質またはペプチドは異なっていてもよい。各ヌクレオチドセグメントの少なくとも2つのアミノ酸セグメントの当該タンパク質またはペプチドは異なっていてもよい。各ヌクレオチドセグメントのアミノ酸セグメントの当該タンパク質またはペプチドは異なっていてもよい。 In various embodiments of all aspects of the invention, the nucleotide segment may encode a plurality of amino acid segments each comprising a reporter signal peptide or indicator signal peptide and the protein or peptide. The protein or peptide of the at least two amino acid segments of one of the nucleotide segments may be different. The protein or peptide of the amino acid segment of one of the nucleotide segments may be different. The protein or peptide of at least two amino acid segments of each nucleotide segment may be different. The protein or peptide of the amino acid segment of each nucleotide segment may be different.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、セットの核酸分子は単独の核酸分子から成ることができる。核酸分子は、それぞれがアミノ酸セグメントを符号化する複数のヌクレオチドセグメントを具備することができる。アミノ酸セグメントは、レポーターシグナルペプチドと当該タンパク質またはペプチド間の接合部近傍に切断部位を具備することができる。切断部位はトリプシン切断部位であってもよい。切断部位はレポーターシグナルペプチドと当該タンパク質またはペプチド間の接合部にあってもよい。各アミノ酸セグメントは自己開裂セグメントをさらに具備することができる。自己開裂セグメントはレポーターシグナルペプチドと当該タンパク質またはペプチドの間にあってもよい。自己開裂セグメントはインテインセグメントであってもよい。 In various embodiments of all aspects of the invention, the set of nucleic acid molecules can consist of a single nucleic acid molecule. A nucleic acid molecule can comprise a plurality of nucleotide segments, each encoding an amino acid segment. The amino acid segment can comprise a cleavage site near the junction between the reporter signal peptide and the protein or peptide. The cleavage site may be a trypsin cleavage site. The cleavage site may be at the junction between the reporter signal peptide and the protein or peptide. Each amino acid segment can further comprise a self-cleaving segment. The self-cleaving segment may be between the reporter signal peptide and the protein or peptide. The self-cleaving segment may be an intein segment.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、アミノ酸セグメントはタンパク質またはペプチドであってもよい。セットのアミノ酸セグメントは単独のアミノ酸セグメントで構成することができ、アミノ酸セグメントは複数のレポーターシグナルペプチドを具備する。 In various embodiments of all aspects of the invention, the amino acid segment may be a protein or peptide. The set of amino acid segments can be composed of a single amino acid segment, which comprises a plurality of reporter signal peptides.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、各細胞または生体は追加核酸分子をさらに具備することができる。セットの細胞は単独の細胞から成ることができ、細胞は複数の核酸分子を具備する。セットは単独の細胞から成ることができ、細胞は1セットの核酸分子を具備し、セットの核酸分子は単独の核酸分子から成り、核酸分子は複数の核酸セグメントを符号化する。同様に、セットの生体は単独の生体から成ることができ、生体は複数の核酸分子を具備する。セットは単独の生体から成ることができ、生体は1セットの核酸分子を具備し、セットの核酸分子は単独の核酸分子から成り、核酸分子は複数の核酸セグメントを符号化する。 In various embodiments of all aspects of the invention, each cell or organism can further comprise additional nucleic acid molecules. The set of cells can consist of a single cell, and the cell comprises a plurality of nucleic acid molecules. A set can consist of a single cell, a cell comprising a set of nucleic acid molecules, a set of nucleic acid molecules consisting of a single nucleic acid molecule, and a nucleic acid molecule encoding a plurality of nucleic acid segments. Similarly, a set of organisms can consist of a single organism, and the organism comprises a plurality of nucleic acid molecules. A set can consist of a single organism, the organism comprises a set of nucleic acid molecules, the set of nucleic acid molecules consists of a single nucleic acid molecule, and the nucleic acid molecule encodes a plurality of nucleic acid segments.
別の側面によると、本発明は、(a)1つのサンプルまたは複数のサンプルのうちの各サンプルにおいて、各セット内のレポーターシグナルが共通特性を有し、各セットのレポーターシグナルの共通特性が他のセットのレポーターシグナルの共通特性と異なる2つ以上のセットのレポーターシグナルを共通特性を欠く分子から分離するステップと、(b)レポーターシグナルおよび1つ以上のインジケータシグナルによって生成される所定パターンを識別するステップと、(c)所定パターンを生成するレポーターシグナルを変更するステップと、(d)変更された形式のレポーターシグナルを検出し相互に区別するステップとを具備する方法を提供する。 According to another aspect, the present invention provides: (a) in each sample of one sample or a plurality of samples, the reporter signal in each set has a common characteristic, and the common characteristic of the reporter signal in each set Separating two or more sets of reporter signals that differ from the common characteristics of the set of reporter signals from molecules lacking the common characteristics; and (b) identifying a predetermined pattern generated by the reporter signal and the one or more indicator signals. Providing a method comprising: (c) altering a reporter signal that produces a predetermined pattern; and (d) detecting and distinguishing the altered form of the reporter signal from each other.
別の側面によると、本発明は、(a)1つのサンプルまたは複数のサンプルのうちの各サンプルにおいて、それぞれが共通特性を有する1つ以上のレポーターシグナルおよび1つ以上のインジケータシグナルを共通特性を欠く分子から分離するステップと、(b)レポーターシグナルによって生成される所定パターンを識別するステップと、(c)所定パターンを生成するレポーターシグナルを変更するステップと、(d)変更された形式のレポーターシグナルを検出し相互に区別するステップとを具備する方法を提供する。 According to another aspect, the present invention provides (a) having one or more reporter signals and one or more indicator signals each having a common characteristic in one sample or each of a plurality of samples. Separating from the missing molecule; (b) identifying a predetermined pattern generated by the reporter signal; (c) modifying the reporter signal that generates the predetermined pattern; and (d) a modified form of the reporter. Detecting the signals and distinguishing them from each other.
本発明の形式によっては、インジケータシグナルは共通特性を有していない。共通特性によって、レポーターシグナルを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができる状況において、セットのレポーターシグナルおよび1つ以上のインジケータシグナルは所定パターンを生成できる。共通特性は質量電荷比であってもよく、レポーターシグナルがその質量を変更することにより変更可能であり、変更された形式のレポーターシグナルは変更された形式のレポーターシグナルの質量電荷比の差を介して区別することができる。レポーターシグナルの質量は断片化により変更可能である。セットのレポーターシグナルは、2つ以上の、3以上、4以上、5以上、6以上、7以上、8以上、9以上、10以上、20以上、30以上、40以上、50以上、60以上、70以上、80以上、90以上、または100以上の異なるレポーターシグナルを具備することができる。セットのレポーターシグナルは、10以上の異なるレポーターシグナルを具備することができる。 In some forms of the invention, indicator signals do not have common characteristics. In situations where the common property allows the reporter signal to be distinguished and / or separated from molecules lacking the common property, the set of reporter signals and one or more indicator signals can generate a predetermined pattern. A common property may be a mass to charge ratio, where the reporter signal can be altered by changing its mass, and the altered form of the reporter signal is mediated by the difference in mass to charge ratio of the altered form of the reporter signal. Can be distinguished. The mass of the reporter signal can be altered by fragmentation. The set of reporter signals is 2 or more, 3 or more, 4 or more, 5 or more, 6 or more, 7 or more, 8 or more, 9 or more, 10 or more, 20 or more, 30 or more, 40 or more, 50 or more, 60 or more, There can be 70 or more, 80 or more, 90 or more, or 100 or more different reporter signals. The set of reporter signals can comprise 10 or more different reporter signals.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、レポーターシグナルはペプチド、オリゴヌクレオチド類、炭水化物類、ポリマー、オリゴペプチド類、またはペプチド核酸類であってもよい。レポーターシグナルは特定結合分子と関連付ける、あるいは結合させることができ、各レポーターシグナルは様々な特定結合分子と関連付ける、あるいは結合させることができる。レポーターシグナルは復号化タグと関連付ける、あるいは結合させることができ、各レポーターシグナルは様々な復号化タグと関連付ける、あるいは結合させることができる。 In various embodiments of all aspects of the invention, the reporter signal may be peptides, oligonucleotides, carbohydrates, polymers, oligopeptides, or peptide nucleic acids. Reporter signals can be associated with or bound to specific binding molecules, and each reporter signal can be associated with or bound to various specific binding molecules. Reporter signals can be associated with or associated with decoding tags, and each reporter signal can be associated with or associated with various decoding tags.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、該方法はステップ(a)の前に、レポーターシグナルを1つ以上の検体と関連付けるステップをさらに具備することができ、該ステップにおいて、各レポーターシグナルは様々な特定結合分子と関連付ける、あるいは結合させることができ、各特定結合分子は検体のうちの異なる1つと具体的に相互に作用することができ、レポーターシグナルは特定結合分子と検体との相互作用を介して検体と関連付けることができる。ステップ(a)〜(d)は、そのたびに異なるセットの1つ以上のレポーターシグナルを用いて1度以上の回数繰り返すことができる(同じまたは異なるセットのインジケータシグナルをそのたびに使用することができる場合)。ステップ(a)の前に、異なるセットのレポーターシグナルを異なるサンプルと関連付けることができる。 In various embodiments of all aspects of the invention, the method can further comprise the step of associating a reporter signal with one or more analytes prior to step (a), wherein each reporter signal is Can be associated with or bound to various specific binding molecules, each specific binding molecule can specifically interact with a different one of the analytes, and the reporter signal can interact with the specific binding molecule and the analyte Can be associated with the specimen via Steps (a)-(d) can be repeated one or more times, each time with a different set of one or more reporter signals (the same or different set of indicator signals can be used each time If possible). Prior to step (a), different sets of reporter signals can be associated with different samples.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、異なるセットのレポーターシグナルはそれぞれ同一のレポーターシグナルを具備することができる。複数セットのレポーターシグナルはそれぞれ単独のレポーターシグナルを含むことができる。セット内のすべてのレポーターシグナルが共通特性を欠く分子から区別および/または分離される必要はなく、レポーターシグナルのすべてが変更される必要はなく、すべての変更された形式のレポーターシグナルが同時に検出される必要はない。セット内のすべてのレポーターシグナルが共通特性を欠く分子から区別および/または分離でき、すべてのレポーターシグナルが変更可能であり、すべての変更された形式のレポーターシグナルが様々な時点で検出することができる。 In various embodiments of all aspects of the invention, the different sets of reporter signals can each comprise the same reporter signal. Multiple sets of reporter signals can each comprise a single reporter signal. Not all reporter signals in the set need to be distinguished and / or separated from molecules lacking common properties, not all reporter signals need to be changed, and all modified forms of reporter signals can be detected simultaneously. There is no need to All reporter signals in a set can be distinguished and / or separated from molecules lacking common properties, all reporter signals can be modified, and all modified forms of reporter signals can be detected at various times .
本発明のすべての側面の各種実施形態において、ステップ(a)〜(d)は各レポーターシグナルに対して別々に実行することができる。レポーターシグナルはペプチドを具備することができ、ペプチドは同じ質量電荷比を有する。ペプチドは同一のアミノ酸組成または同一のアミノ酸配列を有することができる。各ペプチドは様々な分布の重同位体を含むことができ、様々なアミノ酸配列を有することができ、あるいは様々な位置で不安定または切断結合を有することができる。 In various embodiments of all aspects of the invention, steps (a)-(d) can be performed separately for each reporter signal. The reporter signal can comprise a peptide, and the peptides have the same mass to charge ratio. The peptides can have the same amino acid composition or the same amino acid sequence. Each peptide can contain different distributions of heavy isotopes, have different amino acid sequences, or have unstable or cleavable bonds at different positions.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、共通特性によって、レポーターシグナルを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができる状況において、セットのレポーターシグナルおよび1つ以上のインジケータシグナルは所定パターンを生成することができる。すべてのレポーターシグナルが共通特性を欠く分子から区別および/または分離される必要はなく、レポーターシグナルのすべてが変更される必要はなく、すべての変更された形式のレポーターシグナルが同時に検出される必要はない。すべてのレポーターシグナルが共通特性を欠く分子から区別および/または分離でき、すべてのレポーターシグナルが変更可能であり、すべての変更された形式のレポーターシグナルが様々な時点で検出することができる。 In various embodiments of all aspects of the invention, the set of reporter signals and one or more indicator signals are predetermined in situations where the common property allows the reporter signal to be distinguished and / or separated from molecules lacking the common property. A pattern can be generated. Not all reporter signals need to be distinguished and / or separated from molecules lacking common properties, all reporter signals need not be changed, and all modified forms of reporter signals need to be detected simultaneously Absent. All reporter signals can be distinguished and / or separated from molecules lacking common properties, all reporter signals can be altered, and all altered forms of reporter signals can be detected at various times.
別の側面によると、本発明は、(a)1つ以上の標識タンパク質を分離するステップであって、各標識タンパク質はタンパク質またはペプチドとタンパク質またはペプチドに付加されるレポーターシグナルとを具備し、レポーターシグナルは2つ以上のセットのレポーターシグナルのうち1つに属し、各レポーターシグナルは共通特性を有し、各セットのレポーターシグナルの共通特性は別のセットのレポーターシグナルの共通特性と異なり、(たとえば、1つ以上のサンプルのうちのそれぞれ内で)共通特性によって、同一のタンパク質またはペプチドを具備する標識タンパク質を共通特性を欠く分子から区別および/または分離できるステップと、(a)1つ以上の標識タンパク質を分離するステップと、各標識タンパク質はタンパク質またはペプチドとタンパク質またはペプチドに付加されるレポーターシグナルまたはインジケータシグナルとを具備し、各レポーターシグナルは共通特性を有し、(たとえば、1つ以上のサンプルのうちのそれぞれ内で)共通特性によって、同一のタンパク質またはペプチドを具備する標識タンパク質を共通特性を欠く分子から区別および/または分離できるステップと、または(a)1つ以上の標識タンパク質を別の分子から分離するステップであって、標識タンパク質は1つ以上のサンプルから得ることができ、各標識タンパク質はタンパク質またはペプチドとレポーターシグナルまたはタンパク質またはペプチドに付加されるレポータシグナルまたはインジケータシグナルを具備するステップと、(b)レポーターシグナル、およびもしあれば、1つ以上のインジケータシグナルによって生成される所定パターンを識別するステップと、(c)所定パターンを生成するレポーターシグナルを変更することによって標識タンパク質を変更するステップと、および(d)変更された形式の標識タンパク質を検出し相互に区別するステップとを具備する方法を提供する。 According to another aspect, the present invention provides (a) separating one or more labeled proteins, each labeled protein comprising a protein or peptide and a reporter signal added to the protein or peptide; The signal belongs to one of two or more sets of reporter signals, each reporter signal has a common characteristic, and the common characteristic of each set of reporter signals is different from the common characteristic of another set of reporter signals (e.g. A common property (within each of the one or more samples) can distinguish and / or separate labeled proteins comprising the same protein or peptide from molecules lacking the common property; (a) one or more Separating labeled proteins and each labeled protein is a protein Or a reporter signal or indicator signal added to a protein or peptide, each reporter signal having a common property, eg, within each of one or more samples, by a common property, A step of distinguishing and / or separating a labeled protein comprising the same protein or peptide from a molecule lacking common properties, or (a) separating one or more labeled proteins from another molecule, wherein the labeled protein Can be obtained from one or more samples, each labeled protein comprising a protein or peptide and a reporter signal or indicator signal added to the protein or peptide; (b) a reporter signal; and If present, identifying a predetermined pattern generated by the one or more indicator signals; (c) changing the labeled protein by changing the reporter signal that generates the predetermined pattern; and (d) being changed. Detecting different types of labeled proteins and distinguishing them from each other.
別の側面によると、本発明は、(a)1セットの標識タンパク質を分離するステップであって、各標識タンパク質はタンパク質またはペプチドとタンパク質またはペプチドに付加されるレポーターシグナルまたはインジケータシグナルを具備し、各標識タンパク質は共通特性を有し、共通特性によって、同一のタンパク質またはペプチドを具備する標識タンパク質を共通特性を欠く分子から区別および/または分離できるステップと、(b)レポーターシグナルおよび1つ以上のインジケータシグナルによって生成される所定パターンを識別するステップと、(c)所定パターンを生成するレポーターシグナルを変更することによって標識タンパク質を変更するステップと、(d)変更された形式の標識タンパク質を検出し相互に区別するステップとを具備する方法を提供する。 According to another aspect, the invention comprises (a) separating a set of labeled proteins, each labeled protein comprising a protein or peptide and a reporter signal or indicator signal added to the protein or peptide; Each labeled protein has a common property, wherein the common property allows a labeled protein comprising the same protein or peptide to be distinguished and / or separated from molecules lacking the common property; and (b) a reporter signal and one or more Identifying a predetermined pattern generated by the indicator signal; (c) changing the labeled protein by changing a reporter signal that generates the predetermined pattern; and (d) detecting the changed form of the labeled protein. Distinguish between each other To provide a method of and a-up.
別の側面によると、本発明は、(a)1つ以上の標識タンパク質を変更するステップであって、標識タンパク質はタンパク質またはペプチドとタンパク質またはペプチドに付加されるレポーターシグナルまたはインジケータシグナルを具備し、標識タンパク質はレポーターシグナルを変更することによって変更可能であるステップと、(b)変更された形式の標識タンパク質を変更されなかった形式の標識タンパク質から、あるいは2つ以上の標識タンパク質が変更される場合は相互に検出し区別するステップであって、レポーターシグナルおよび/または1つ以上のインジケータシグナルは所定パターンを生成するステップと、を具備する方法を提供する。実施形態によっては、該方法は、タンパク質またはペプチドを検出するのに使用される。 According to another aspect, the invention comprises (a) modifying one or more labeled proteins, wherein the labeled protein comprises a protein or peptide and a reporter signal or indicator signal added to the protein or peptide; The labeling protein can be altered by changing the reporter signal, and (b) the altered form of the labeled protein from the unmodified form of the tagged protein or when two or more of the labeled proteins are altered Detecting and distinguishing from each other, wherein the reporter signal and / or the one or more indicator signals generate a predetermined pattern. In some embodiments, the method is used to detect a protein or peptide.
別の側面によると、本発明は、(a)1セットの標識タンパク質を分離するステップであって、各標識タンパク質はタンパク質またはペプチドとタンパク質またはペプチドに付加されるレポーターシグナルとを具備し、標識タンパク質は2つ以上のセットの標識タンパク質のうち1つに属し、各標識タンパク質は共通特性を有し、各セットの標識タンパク質の共通特性は別のセットの標識タンパク質の共通特性と異なり、共通特性によって、同一のタンパク質またはペプチドを具備する標識タンパク質を共通特性を欠く分子から区別および/または分離できるステップと、(b)レポーターシグナルによって生成される所定パターンを識別するステップと、(c)所定パターンを生成するレポーターシグナルを変更することによって標識タンパク質を変更するステップと、(d)変更された形式の標識タンパク質を検出し相互に区別するステップとを具備する方法を提供する。 According to another aspect, the present invention provides (a) separating a set of labeled proteins, each labeled protein comprising a protein or peptide and a reporter signal added to the protein or peptide, wherein the labeled protein Belongs to one of two or more sets of labeled proteins, each labeled protein has a common characteristic, and the common characteristic of each set of labeled proteins is different from the common characteristic of another set of labeled proteins. Distinguishing and / or separating labeled proteins comprising the same protein or peptide from molecules lacking common properties; (b) identifying a predetermined pattern generated by the reporter signal; and (c) a predetermined pattern Labeling by changing the reporter signal generated Providing and changing the click quality, a method of and a distinguishing step with each other to detect the type of the labeled protein has been changed (d).
別の側面によると、本発明はタンパク質を検出する方法を提供し、該方法は標識タンパク質を検出するステップであって、標識タンパク質はタンパク質またはペプチドおよびレポーターシグナル、あるいはタンパク質またはペプチドに付加されるレポーターシグナルまたはインジケータシグナルを具備し、標識タンパク質はレポーターシグナルを変更することにより変更されるステップと、変更された形式の標識タンパク質を検出するステップであって、標識タンパク質はレポーターシグナルを変更することにより変更されるステップと、および標識タンパク質と変更された形式の標識タンパク質の特質に基づきタンパク質を識別するステップであって、レポーターシグナル、およびもしあれば1つ以上のインジケータシグナルは所定パターンを生成するステップとを具備する。 According to another aspect, the present invention provides a method for detecting a protein, the method comprising detecting a labeled protein, wherein the labeled protein is a protein or peptide and a reporter signal, or a reporter attached to the protein or peptide. A signal or indicator signal, wherein the labeled protein is altered by altering the reporter signal and detecting the altered form of the labeled protein, wherein the labeled protein is altered by altering the reporter signal And identifying the protein based on the characteristics of the labeled protein and the modified form of the labeled protein, wherein the reporter signal, and one or more indicator signals, if any, And a step of generating a.
別の側面によると、本発明は、(a)別の分子から1つ以上の標識タンパク質を分離するステップであって、標識タンパク質は1つ以上のサンプルから得ることができ、各標識タンパク質はタンパク質またはペプチドとタンパク質またはペプチドに付加されるレポーターシグナルまたはインジケータシグナルとを具備するステップと、(b)レポーターシグナルおよび/または1つ以上のインジケータシグナルによって生成される所定パターンを識別するステップと、(c)所定パターンを生成するレポーターシグナルを変更することによって標識タンパク質を変更するステップと、(d)変更された形式の標識タンパク質を検出し相互に区別するステップと、によって検出される1つ以上のサンプルにおいて、タンパク質およびペプチドを具備するタンパク質およびペプチドのカタログを提供する。 According to another aspect, the invention comprises (a) separating one or more labeled proteins from another molecule, wherein the labeled proteins can be obtained from one or more samples, each labeled protein being a protein Or comprising a peptide and a reporter signal or indicator signal added to the protein or peptide; (b) identifying a predetermined pattern generated by the reporter signal and / or one or more indicator signals; One or more samples detected by altering a labeled protein by altering a reporter signal that produces a predetermined pattern; and (d) detecting and distinguishing the altered form of the labeled protein from each other. In protein and peptide Providing Bei proteins and peptides catalog.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、共通特性は質量電荷比であってもよく、レポーターシグナルがその質量を変更することにより変更可能であり、変更された形式の標識タンパク質は変更された形式の標識タンパク質の質量電荷比の差を介して区別可能である。レポーターシグナルの質量は断片化により変更可能である。レポーターシグナルの変更は、その電荷も変更する。共通特性は質量電荷比であってもよく、レポーターシグナルは電荷を変更することにより変更可能であり、変更された形式の標識タンパク質は変更された形式のレポーターシグナルの質量電荷比を介して区別可能である。セットの標識タンパク質は2つ以上の、3以上、4以上、5以上、6以上、7以上、8以上、9以上、10以上、20以上、30以上、40以上、50以上、60以上、70以上、80以上、90以上、または100以上の異なるレポーターシグナルを具備することができる。セットの標識タンパク質は10以上の異なるレポーターシグナルを具備することができる。 In various embodiments of all aspects of the invention, the common property may be mass to charge ratio, the reporter signal can be altered by changing its mass, and the altered form of labeled protein has been altered. A distinction can be made through differences in the mass-to-charge ratio of the labeled proteins of the form. The mass of the reporter signal can be altered by fragmentation. Changing the reporter signal also changes its charge. The common property may be the mass-to-charge ratio, the reporter signal can be altered by changing the charge, and the altered form of labeled protein can be distinguished via the altered form of the reporter signal's mass-to-charge ratio It is. The set of labeled proteins is 2 or more, 3 or more, 4 or more, 5 or more, 6 or more, 7 or more, 8 or more, 9 or more, 10 or more, 20 or more, 30 or more, 40 or more, 50 or more, 60 or more, 70 More than 80, 90 or more, or 100 or more different reporter signals can be provided. The set of labeled proteins can comprise 10 or more different reporter signals.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、レポーターシグナルはペプチド、オリゴヌクレオチド類、炭水化物類、ポリマー、オリゴペプチド類、またはペプチド核酸類であってもよい。レポーターシグナルはタンパク質またはペプチドと結合させることができる。ステップ(a)〜(d)は各標識タンパク質に対して別々に実行することができる。該方法はさらに、ステップ(a)の前にレポーターシグナルを1つ以上のタンパク質、1つ以上のペプチド、または1つ以上のタンパク質およびペプチドに付加するステップを具備する。ステップはそのたびに異なるセットの1つ以上のレポーターシグナルを用いて1回以上の回数繰り返すことができる(同一または異なるセットのインジケータシグナルをそのたびに使用することができる)。ステップ(a)の前に、異なるセットのレポーターシグナルを異なるサンプル内のタンパク質またはペプチドに付加することができる。異なるセットのレポーターシグナルはそれぞれ同一のレポーターシグナルを具備することができる。複数セットのレポーターシグナルはそれぞれ単独のレポーターシグナルを含むことができる。 In various embodiments of all aspects of the invention, the reporter signal may be peptides, oligonucleotides, carbohydrates, polymers, oligopeptides, or peptide nucleic acids. The reporter signal can be bound to a protein or peptide. Steps (a)-(d) can be performed separately for each labeled protein. The method further comprises adding a reporter signal to one or more proteins, one or more peptides, or one or more proteins and peptides prior to step (a). The steps can be repeated one or more times, each time with a different set of one or more reporter signals (the same or different set of indicator signals can be used each time). Prior to step (a), different sets of reporter signals can be added to proteins or peptides in different samples. Each different set of reporter signals can comprise the same reporter signal. Multiple sets of reporter signals can each comprise a single reporter signal.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、セット内の標識タンパク質のすべてが共通特性を欠く分子から区別および/または分離される必要はなく、すべてのレポーターシグナルが変更される必要はなく、すべての変更された形式の標識タンパク質は同時に検出される必要はないことが了解される。セット内のすべての標識タンパク質は共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができ、すべてのレポーターシグナルは変更可能であり、すべての変更された形式の標識タンパク質は様々な時点で検出することができる。ステップ(a)〜(d)は、各レポーターシグナルに対して別々に実行することができる。 In various embodiments of all aspects of the invention, not all of the labeled proteins in the set need to be distinguished and / or separated from molecules lacking common properties, not all reporter signals need to be changed, all It will be appreciated that the modified forms of labeled proteins need not be detected simultaneously. All labeled proteins in the set can be distinguished and / or separated from molecules lacking common properties, all reporter signals can be changed, and all modified forms of labeled protein are detected at various times be able to. Steps (a)-(d) can be performed separately for each reporter signal.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、共通特性は、レポーターシグナルに関連付けられる1つ以上のアフィニティタグであってもよい。1つ以上のアフィニティタグはレポーターシグナルと関連付けることができる。検出された、変更された形式の標識タンパク質の集合体はタンパク質のカタログを構成することができる。ステップ(a)〜(d)は各サンプルに対して別々に実行することができる。様々なサンプルを同一のタンパク質サンプルから得ることができる。様々なサンプルを様々な時点で得ることができ、同種の生体から得ることができ、同種の組織をから得ることができ、同一の生体から得ることができ、あるいは様々な時点で得ることができる。 In various embodiments of all aspects of the invention, the common property may be one or more affinity tags associated with the reporter signal. One or more affinity tags can be associated with a reporter signal. The collection of detected and modified forms of labeled protein can constitute a catalog of proteins. Steps (a)-(d) can be performed separately for each sample. Different samples can be obtained from the same protein sample. Different samples can be obtained at different time points, can be obtained from the same type of organism, can be obtained from the same type of tissue, can be obtained from the same organism, or can be obtained at different time points .
本発明のすべての側面の各種実施形態において、様々なサンプルは様々な生体、様々な種類組織、様々な種の生体、様々な種の生体または様々な細胞コンパートメントからのサンプルであってもよい。該方法は、あるサンプル内にあるが、別のサンプル内にはないタンパク質またはペプチドに対応するタンパク質またはペプチドを識別または作成するステップをさらに具備する。該方法は様々なサンプル内のタンパク質またはペプチドの相対量を判定するステップをさらに具備する。 In various embodiments of all aspects of the invention, the various samples may be samples from different organisms, different types of tissues, different species of organisms, different species of organisms, or different cell compartments. The method further comprises identifying or creating a protein or peptide that corresponds to a protein or peptide that is in one sample but not in another sample. The method further comprises determining the relative amount of protein or peptide in the various samples.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、サンプルのうちの1つの標識タンパク質の存在、量、存在および量、または不在のパターンは、サンプル内のタンパク質のカタログを構成する。第2のサンプル内の標識タンパク質の存在、量、存在および量、または不在のパターンは、第2のサンプル内のタンパク質のカタログを構成し、第1のサンプル内のタンパク質のカタログは第1のカタログであり、第2のサンプル内のタンパク質のカタログは第2のカタログであり、該方法はさらに第1のカタログと第2のカタログを比較するステップをさらに具備する。 In various embodiments of all aspects of the invention, the presence, amount, presence and amount, or absence pattern of one labeled protein in a sample constitutes a catalog of proteins in the sample. The presence, amount, presence and amount, or absence pattern of labeled protein in the second sample constitutes a catalog of proteins in the second sample, and the catalog of proteins in the first sample is the first catalog. And the catalog of proteins in the second sample is a second catalog, and the method further comprises comparing the first catalog with the second catalog.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、各標識タンパク質はタンパク質またはペプチドと、タンパク質またはペプチドに付加されるレポータシグナルまたはインジケータシグナルとを具備することができ、レポーターシグナルはペプチドを具備し、レポーターシグナルは同じ質量電荷比を有し、インジケータシグナルはレポーターシグナルと同じ質量電荷比を有していない。レポーターシグナルペプチドは同一のアミノ酸組成または同一のアミノ酸配列を有することができる。各レポーターシグナルペプチドは、様々な分布の重同位体を含むことができ、様々な分布の代替基を含むことができ、様々なアミノ酸配列を有することができ、あるいは様々な位置で不安定または切断結合を有することができる。 In various embodiments of all aspects of the invention, each labeled protein can comprise a protein or peptide and a reporter signal or indicator signal added to the protein or peptide, the reporter signal comprising a peptide, The signal has the same mass to charge ratio and the indicator signal does not have the same mass to charge ratio as the reporter signal. The reporter signal peptide can have the same amino acid composition or the same amino acid sequence. Each reporter signal peptide can contain different distributions of heavy isotopes, can contain different distributions of alternative groups, can have different amino acid sequences, or is unstable or cleaved at different positions. Can have a bond.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、該方法は、変更されなかった形式の標識タンパク質を検出するステップをさらに具備する。標識タンパク質および変更された形式の標識タンパク質は、標識タンパク質の質量電荷比と変更された形式の標識タンパク質の質量電荷比または変更された形式のレポーターシグナルの質量電荷比とを検出することによって検出可能である。該方法はさらに、ステップ(a)の前に、1つ以上のレポーターシグナルおよび1つ以上のインジケータシグナルと、1つ以上のサンプルからの1つ以上のタンパク質、1つ以上のペプチド、または1つ以上のタンパク質およびペプチドとを関連付けるステップをさらに具備し、レポーターシグナルおよび1つ以上のインジケータシグナルは所定パターンを生成する。 In various embodiments of all aspects of the invention, the method further comprises detecting an unmodified form of the labeled protein. Labeled protein and modified form of labeled protein can be detected by detecting the mass to charge ratio of the labeled protein and the mass to charge ratio of the modified form of the labeled protein or the mass to charge ratio of the modified form of the reporter signal It is. The method further includes, prior to step (a), one or more reporter signals and one or more indicator signals and one or more proteins, one or more peptides from one or more samples, or one The method further comprises associating the above proteins and peptides with the reporter signal and the one or more indicator signals generating a predetermined pattern.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、異なるセットのレポーターシグナルはそれぞれ同一のレポーターシグナルを具備することができる。各レポーターシグナルまたは各標識タンパク質は共通特性を有することができ、共通特性によって、同一のタンパク質またはペプチドを具備する標識タンパク質を共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができる。1つ以上の標識タンパク質は、単独のサンプルから得ることができる。単独の標識タンパク質は別の分子から区別および/または分離可能である。複数の標識タンパク質は別の分子から区別および/または分離可能である。 In various embodiments of all aspects of the invention, the different sets of reporter signals can each comprise the same reporter signal. Each reporter signal or each labeled protein can have common properties, which can distinguish and / or separate labeled proteins with the same protein or peptide from molecules lacking common properties. One or more labeled proteins can be obtained from a single sample. A single labeled protein can be distinguished and / or separated from another molecule. Multiple labeled proteins can be distinguished and / or separated from other molecules.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、検出された変更された形式の標識タンパク質はサンプル内のタンパク質のカタログを構成する。1つ以上の標識タンパク質は、複数のサンプルの各々から得ることができる。各サンプルから得られた単独の標識タンパク質は、別の分子から区別および/または分離可能である。各サンプルから得られた複数の標識タンパク質は、別の分子から区別および/または分離可能である。各サンプルから得られ、検出および変更された形式の標識タンパク質は、サンプル内のタンパク質のカタログを構成することができる。 In various embodiments of all aspects of the invention, the detected altered form of the labeled protein constitutes a catalog of proteins in the sample. One or more labeled proteins can be obtained from each of the plurality of samples. A single labeled protein obtained from each sample can be distinguished and / or separated from another molecule. The plurality of labeled proteins obtained from each sample can be distinguished and / or separated from other molecules. The detected and modified forms of labeled protein obtained from each sample can constitute a catalog of proteins within the sample.
別の側面によると、本発明はタンパク質シグニチャを作成する方法を提供し、該方法は (a)タンパク質サンプルを処理してタンパク質断片を作成するステップであって、タンパク質断片は1セットの標的タンパク質断片を具備し、標的タンパク質断片(たとえば、これらのうちそれぞれ)は変更可能であり、変更された形式の標的タンパク質断片は他の変更された形式の標的タンパク質断片から区別可能であるステップと、(b)標的タンパク質断片と1セットのレポーターシグナルキャリブレータおよび1つ以上のインジケータシグナルキャリブレータとを混合するステップであって、各標的タンパク質断片は少なくとも1つのレポーターシグナルキャリブレータと共通特性を共有し、共通特性によって、共通特性を有する標的タンパク質断片(たとえば、これらのうちそれぞれ、およびレポーターシグナルキャリブレータを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができ、共通特性を共有する標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータは相互に対応し、レポーターシグナルキャリブレータ(たとえば、これらのうちそれぞれ)は変更可能であり、変更された形式の各レポーターシグナルキャリブレータは、レポーターシグナルキャリブレータが共通特性を共有する変更された形式の標的タンパク質断片から区別可能であるステップと、(c)標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータの共通特性に基づき、別の分子から標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータを分離するステップと、(d)レポーターシグナルキャリブレータおよび1つ以上のインジケータシグナルキャリブレータによって生成される所定パターンを識別するステップと、(e)所定パターンを生成した標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータを変更するステップと、および(f)変更された形式の標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータを検出するステップであって、変更された形式の標的タンパク質断片の存在、不在、量、または存在および量は、変更された形式の標的タンパク質断片が得られる標的タンパク質断片のタンパク質サンプルの存在、不在、量、または存在および量を示し、タンパク質サンプル内の標的タンパク質断片の存在、不在、量、または存在および量はタンパク質サンプルのタンパク質シグニチャを構成するステップと、を具備する。 According to another aspect, the present invention provides a method for creating a protein signature, the method comprising: (a) processing a protein sample to produce a protein fragment, wherein the protein fragment is a set of target protein fragments. A target protein fragment (eg, each of these) can be altered, and the altered form of the target protein fragment is distinguishable from other altered forms of the target protein fragment; (b) ) Mixing the target protein fragment with a set of reporter signal calibrators and one or more indicator signal calibrators, each target protein fragment sharing common characteristics with at least one reporter signal calibrator, Target tamper with common characteristics Fragments (e.g., each of these and the reporter signal calibrator can be distinguished and / or separated from molecules lacking common properties, target protein fragments and reporter signal calibrators that share common properties correspond to each other, and reporter The signal calibrator (eg, each of these) can be modified, and each modified reporter signal calibrator can be distinguished from the modified forms of target protein fragments that the reporter signal calibrator shares common characteristics with. (C) separating the target protein fragment and reporter signal calibrator from another molecule based on the common properties of the target protein fragment and reporter signal calibrator; and (d) repo Identifying a predetermined pattern generated by the data signal calibrator and the one or more indicator signal calibrators; (e) changing the target protein fragment and reporter signal calibrator that generated the predetermined pattern; and (f) changing Detecting a target protein fragment of a modified format and a reporter signal calibrator, wherein the presence, absence, amount, or presence and amount of the target protein fragment of a modified format is obtained from the target protein fragment of a modified format. Indicates the presence, absence, amount, or presence and amount of the protein sample of the target protein fragment, and the presence, absence, amount, or presence and amount of the target protein fragment in the protein sample indicates the protein signature of the protein sample Comprising the step of configuring, the.
別の側面によると、本発明はタンパク質シグニチャを作成する方法を提供し、該方法は、(a)タンパク質サンプルを処理してタンパク質断片を作成するステップであって、タンパク質断片は1セットの標的タンパク質断片を具備し、標的タンパク質断片は変更可能であり、変更された形式の標的タンパク質断片(たとえば、これらのうちそれぞれ)は他の変更された形式の標的タンパク質断片から区別可能であるステップと、(b)標的タンパク質断片と2つ以上のセットのレポーターシグナルキャリブレータとを混合するステップであって、レポーターシグナルキャリブレータは2つ以上のセットのレポーターシグナルキャリブレータのうち1つに属し、各標的タンパク質断片は少なくとも1つのレポーターシグナルキャリブレータと共通特性を共有し、各セットのレポーターシグナルキャリブレータの共通特性は別のセットのレポーターシグナルキャリブレータの共通特性と異なり、共通特性によって、共通特性を有する標的タンパク質断片(たとえば、これらのうちそれぞれ)およびレポーターシグナルキャリブレータを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができ、共通特性を共有する標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータは相互に対応し、レポーターシグナルキャリブレータ(たとえば、これらのうちそれぞれ)は変更可能であり、変更された形式の各レポーターシグナルキャリブレータは、レポーターシグナルキャリブレータが共通特性を共有する変更された形式の標的タンパク質断片から区別可能であるステップと、(c)標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータの共通特性に基づき、別の分子から標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータを分離するステップと、(d)レポーターシグナルキャリブレータによって生成される所定パターンを識別するステップ、(e)所定パターンを生成した標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータを変更するステップと、(f)変更された形式の標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータを検出するステップであって、変更された形式の標的タンパク質断片の存在、不在、量、または存在および量は、変更された形式の標的タンパク質断片が得られる標的タンパク質断片のタンパク質サンプルの存在、不在、量、または存在および量を示し、タンパク質サンプル内の標的タンパク質断片の存在、不在、量、または存在および量はタンパク質サンプルのタンパク質シグニチャを構成するステップと、を具備する。 According to another aspect, the present invention provides a method of generating a protein signature, the method comprising: (a) processing a protein sample to generate a protein fragment, wherein the protein fragment is a set of target proteins. Comprising a fragment, wherein the target protein fragment is alterable, wherein the altered form of the target protein fragment (eg, each of these) is distinguishable from other altered forms of the target protein fragment; b) mixing the target protein fragment with two or more sets of reporter signal calibrators, wherein the reporter signal calibrator belongs to one of the two or more sets of reporter signal calibrators, and each target protein fragment is at least With one reporter signal calibrator Shared characteristics, the common characteristics of each set of reporter signal calibrators are different from the common characteristics of another set of reporter signal calibrators, and depending on the common characteristics, target protein fragments (for example, each of them) and reporter signals that have a common characteristic Calibrators can be distinguished and / or separated from molecules that lack common properties, target protein fragments and reporter signal calibrators that share common properties correspond to each other, and reporter signal calibrators (for example, each of these) can be changed Each reporter signal calibrator in the modified format is distinguishable from the modified form of the target protein fragment where the reporter signal calibrator shares common properties; Separating the target protein fragment and the reporter signal calibrator from another molecule based on the common properties of the target protein fragment and the reporter signal calibrator; and (d) identifying a predetermined pattern generated by the reporter signal calibrator; A step of changing a target protein fragment and a reporter signal calibrator that have generated a predetermined pattern; and a step of detecting a changed type of target protein fragment and a reporter signal calibrator, the target protein fragment having the changed format. Presence, absence, amount, or presence and amount indicates the presence, absence, amount, or presence and amount of a protein sample of the target protein fragment that results in a modified form of the target protein fragment. The presence, absence, amount, or presence and amount of the target protein fragment in the protein sample comprises the protein signature of the protein sample.
別の側面によると、本発明はタンパク質シグニチャを作成する方法を提供し、該方法は、レポーターシグナルとキャリブレータおよび1つ以上のインジケータシグナルキャリブレータによって生成される所定パターンを識別するステップと、変更された形式の標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータを検出するステップであって、変更された形式の標的タンパク質断片(たとえば、これらのうちそれぞれ)は他の変更された形式(たとえば、すべての他の変更された形式)の標的タンパク質断片から区別可能であり、各標的タンパク質断片は少なくとも1つのレポーターシグナルキャリブレータと共通特性を共有し、共通特性によって、共通特性を有する標的タンパク質断片(たとえば、これらのうちそれぞれ)およびレポーターシグナルキャリブレータを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができ、共通特性を共有する標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータは相互に対応し、変更された形式の各レポーターシグナルキャリブレータは、レポーターシグナルキャリブレータが共通特性を共有する変更された形式の標的タンパク質断片から区別可能であり、変更された形式の標的タンパク質断片の存在、不在、量、または存在および量は、変更された形式の標的タンパク質断片が得られる標的タンパク質断片のタンパク質サンプルの存在、不在、量、または存在および量を示し、タンパク質サンプル内の標的タンパク質断片の存在、不在、量、または存在および量はタンパク質サンプルのタンパク質シグニチャを構成するステップと、を具備する。実施形態によっては、共通特性によって、レポーターシグナルキャリブレータを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することのできる状況において、レポーターシグナルキャリブレータおよび1つ以上のインジケータシグナルキャリブレータは所定パターンを生成する。 According to another aspect, the invention provides a method for creating a protein signature, the method comprising identifying a reporter signal and a predetermined pattern generated by a calibrator and one or more indicator signal calibrators, and modified Detecting a target protein fragment of a format and a reporter signal calibrator, wherein the modified format of the target protein fragment (eg, each of these) is changed to another modified format (eg, all other modified Each target protein fragment shares a common characteristic with at least one reporter signal calibrator, and the common characteristic causes a common target protein fragment (e.g., each of these) and Porter signal calibrators can be distinguished and / or separated from molecules lacking common properties, target protein fragments and reporter signal calibrators that share common properties correspond to each other, and each modified form of reporter signal calibrator is The presence, absence, amount, or presence and amount of the altered form of the target protein fragment is distinguishable from the altered form of the target protein fragment where the signal calibrator shares common properties. Indicates the presence, absence, amount, or presence and amount of the protein sample of the target protein fragment from which the fragment is obtained, and the presence, absence, amount, or presence and amount of the target protein fragment in the protein sample constitutes the protein signature of the protein sample. The method comprising the steps of, comprising a. In some embodiments, the reporter signal calibrator and the one or more indicator signal calibrators generate a predetermined pattern in situations where the common characteristic can distinguish and / or separate the reporter signal calibrator from molecules lacking the common characteristic.
別の側面によると、本発明はタンパク質シグニチャを作成する方法を提供し、該方法は、レポーターシグナルキャリブレータによって生成される所定パターンを識別するステップと、変更された形式の標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータを検出するステップとを具備し、該方法において、変更された形式の標的タンパク質断片(たとえば、これらのうちそれぞれ)は他の変更された形式(たとえば、すべての他の変更された形式)の標的タンパク質断片から区別可能であり、レポーターシグナルキャリブレータは2つ以上のセットのレポーターシグナルキャリブレータのうちの1つに属し、各標的タンパク質断片は少なくとも1つのレポーターシグナルキャリブレータと共通特性を共有し、各セットのレポーターシグナルキャリブレータの共通特性は、別のセットのレポーターシグナルキャリブレータの共通特性と異なり、共通特性によって、共通特性を有する標的タンパク質断片(たとえば、これらのうちそれぞれ、およびレポーターシグナルキャリブレータを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができ、共通特性を共有する標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータは相互に対応し、変更された形式の各レポーターシグナルキャリブレータは、レポーターシグナルキャリブレータが共通特性を共有する変更された形式の標的タンパク質断片から区別可能であり、変更された形式の標的タンパク質断片の存在、不在、量、または存在および量は、変更された形式の標的タンパク質断片が得られる標的タンパク質断片のタンパク質サンプルの存在、不在、量、または存在および量を示し、タンパク質サンプル内の標的タンパク質断片の存在、不在、量、または存在および量はタンパク質サンプルのタンパク質シグニチャを構成する。実施形態によっては、共通特性によって、レポーターシグナルキャリブレータを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができる状況において、レポーターシグナルキャリブレータは所定パターンを生成する。 According to another aspect, the present invention provides a method of creating a protein signature, the method comprising: identifying a predetermined pattern generated by a reporter signal calibrator; and modified forms of target protein fragments and reporter signal calibrators. Wherein the modified form of the target protein fragment (eg, each of these) is the target of another modified form (eg, all other modified forms). The reporter signal calibrator belongs to one of two or more sets of reporter signal calibrators, each target protein fragment shares common characteristics with at least one reporter signal calibrator, Reporter The common characteristics of the null calibrators are different from the common characteristics of another set of reporter signal calibrators, and the common characteristics result in target protein fragments that have common characteristics (for example, each of these and the reporter signal calibrator from molecules that lack common characteristics). Target protein fragments and reporter signal calibrators that can be distinguished and / or separated and share common properties correspond to each other, and each type of reporter signal calibrator in the modified form is modified so that the reporter signal calibrator shares the common properties. The presence, absence, amount, or presence and amount of a modified form of the target protein fragment is distinguishable from the different forms of the target protein fragment, and the target protein from which the modified form of the target protein fragment is obtained Indicate the presence, absence, amount, or presence and amount of a piece of protein sample, and the presence, absence, amount, or presence and amount of a target protein fragment within the protein sample constitutes the protein signature of the protein sample. The reporter signal calibrator generates a predetermined pattern in situations where the common property can distinguish and / or separate the reporter signal calibrator from molecules lacking the common property.
別の側面によると、本発明はタンパク質シグニチャを作成する方法を提供し、該方法は、(a)タンパク質サンプルを処理してタンパク質断片を作成するステップであって、タンパク質断片は1セットの標的タンパク質断片を具備し、標的タンパク質断片(たとえば、これらのうちそれぞれ)は変更可能であり、変更された形式の標的タンパク質断片(たとえば、これらのうちそれぞれ)は他の変更された形式の(たとえば、すべての他の変更された形式の)標的タンパク質断片から区別可能であるステップと、(b)標的タンパク質断片をタンパク質サンプル内の別のタンパク質断片から分離するステップと、(c)標的タンパク質断片および、任意で1つ以上のインジケータシグナルキャリブレータによって生成される所定パターンを識別するステップと、(d)所定パターンを生成した標的タンパク質断片を変更するステップと、および(e)変更された形式の標的タンパク質断片を検出するステップであって、変更された形式の標的タンパク質断片の存在、不在、量、または存在および量は、変更された形式の標的タンパク質断片が得られる標的タンパク質断片のタンパク質サンプルの存在、不在、量、または存在および量を示し、タンパク質サンプル内の標的タンパク質断片の存在、不在、量、または存在および量はタンパク質サンプルのタンパク質シグニチャを構成するステップと、を具備する。 According to another aspect, the present invention provides a method of generating a protein signature, the method comprising: (a) processing a protein sample to generate a protein fragment, wherein the protein fragment is a set of target proteins. The target protein fragments (eg, each of these) can be modified, and the modified forms of the target protein fragments (eg, each of these) can be in other modified forms (eg, all Distinguishable from target protein fragments of other modified forms), (b) separating the target protein fragment from another protein fragment in the protein sample, (c) the target protein fragment and optionally Identifies the predetermined pattern generated by one or more indicator signal calibrators. (D) changing the target protein fragment that generated the predetermined pattern; and (e) detecting the altered form of the target protein fragment, wherein the altered form of the target protein fragment Presence, absence, amount, or presence and amount indicates the presence, absence, amount, or presence and amount of a protein sample of the target protein fragment that results in a modified form of the target protein fragment, and the target protein fragment in the protein sample The presence, absence, amount, or presence and amount comprises a protein signature of the protein sample.
別の側面によると、本発明はタンパク質シグニチャを作成する方法を提供し、該方法は、(a)複数の標的タンパク質断片をタンパク質サンプル内の他のタンパク質断片から分離するステップと、(b)標的タンパク質断片および、任意で1つ以上のインジケータシグナルキャリブレータによって生成される所定パターンを識別するステップと、(c)所定パターンを生成した標的タンパク質断片を変更するステップ、(d)変更された形式の標的タンパク質断片を検出するステップであって、変更された形式の標的タンパク質断片の存在、不在、量、または存在および量は、変更された形式の標的タンパク質断片が得られる標的タンパク質断片のタンパク質サンプルの存在、不在、量、または存在および量を示し、タンパク質サンプル内の標的タンパク質断片の存在、不在、量、または存在および量はタンパク質サンプルのタンパク質シグニチャを構成するステップと、を具備する。 According to another aspect, the present invention provides a method of creating a protein signature, the method comprising: (a) separating a plurality of target protein fragments from other protein fragments in a protein sample; and (b) a target Identifying a protein fragment and optionally a predetermined pattern generated by one or more indicator signal calibrators; (c) modifying the target protein fragment that generated the predetermined pattern; (d) a modified form of the target Detecting the protein fragment, wherein the presence, absence, amount, or presence and amount of the altered form of the target protein fragment is present in the presence of a protein sample of the target protein fragment from which the altered form of the target protein fragment is obtained Indicates the absence, quantity, or presence and quantity within the protein sample The presence of protein fragments comprises absent, a step amount or presence and amount, are constituting a protein signatures of a protein sample.
別の側面によると、本発明はタンパク質サンプルを分析する方法を提供し、該方法は、(a)タンパク質サンプルと所定量のレポーターシグナルキャリブレータおよび1つ以上のインジケータシグナルキャリブレータとを混合するステップであって、タンパク質サンプルは既知量のタンパク質を有し、タンパク質サンプルは標的タンパク質断片を具備し、標的タンパク質断片は変更可能であり、レポーターシグナルキャリブレータは変更可能であり、変更された形式のレポーターシグナルキャリブレータは変更された形式の標的タンパク質断片から区別可能であるステップと、(b)レポーターシグナルキャリブレータおよび1つ以上のインジケータシグナルキャリブレータによって生成される所定パターンを識別するステップと、(c)所定パターンを生成した標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータを変更するステップと、(d)変更された形式の標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータを検出するステップとを具備する。 According to another aspect, the present invention provides a method for analyzing a protein sample, the method comprising: (a) mixing a protein sample with a predetermined amount of a reporter signal calibrator and one or more indicator signal calibrators. The protein sample has a known amount of protein, the protein sample comprises a target protein fragment, the target protein fragment can be altered, the reporter signal calibrator can be altered, and the altered form of the reporter signal calibrator is (C) identifying a predetermined pattern generated by the reporter signal calibrator and one or more indicator signal calibrators; Comprising the step of changing the target protein fragments and reporter signal calibrators to generate a pattern, and detecting the target protein fragments and reporter signal calibrators of the type has changed (d).
別の側面によると、本発明はタンパク質サンプルを分析する方法を提供し、該方法は、(a)タンパク質サンプルと所定量の2つ以上のレポーターシグナルキャリブレータとを混合するステップであって、タンパク質サンプルは既知量のタンパク質を有し、タンパク質サンプルは標的タンパク質断片を有し、標的タンパク質断片が変更可能であり、レポーターシグナルキャリブレータは変更可能であり、変更された形式のレポーターシグナルキャリブレータは変更された形式の標的タンパク質断片から区別可能であるステップと、(b)レポーターシグナルキャリブレータによって生成される所定パターンを識別するステップと、(c)所定パターンを生成した標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータを変更するステップと、(d)変更された形式の標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータを検出するステップとを具備する。 According to another aspect, the present invention provides a method for analyzing a protein sample, the method comprising: (a) mixing a protein sample with a predetermined amount of two or more reporter signal calibrators, the method comprising: Has a known amount of protein, the protein sample has a target protein fragment, the target protein fragment can be modified, the reporter signal calibrator can be modified, and the modified form of the reporter signal calibrator can be modified (B) identifying a predetermined pattern generated by the reporter signal calibrator; (c) changing the target protein fragment and reporter signal calibrator that generated the predetermined pattern. When, and a step of detecting a target protein fragments and reporter signal calibrators of the type has changed (d).
別の側面によると、本発明はタンパク質サンプルを分析する方法を提供し、該方法は、(a)タンパク質サンプルを処理してタンパク質断片を作成するステップであって、タンパク質サンプルは既知量のタンパク質を有し、タンパク質サンプルは標的タンパク質を具備し、タンパク質断片は標的タンパク質から得られる標的タンパク質断片を具備するステップと、(b)タンパク質サンプルと所定量のレポーターシグナルキャリブレータおよび1つ以上のインジケータシグナルキャリブレータとを混合するステップであって、標的タンパク質断片が変更可能であり、レポーターシグナルキャリブレータは変更可能であり、変更された形式のレポーターシグナルキャリブレータは変更された形式の標的タンパク質断片から区別可能であるステップと、(c)レポーターシグナルキャリブレータおよび1つ以上のインジケータシグナルキャリブレータによって生成される所定パターンを識別するステップと、(d)所定パターンを生成した標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータを変更するステップと、(e)変更された形式の標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータを検出するステップと、を具備する。 According to another aspect, the present invention provides a method for analyzing a protein sample, the method comprising: (a) processing the protein sample to produce protein fragments, wherein the protein sample comprises a known amount of protein. A protein sample comprises a target protein, and the protein fragment comprises a target protein fragment obtained from the target protein; (b) a protein sample, a predetermined amount of reporter signal calibrator and one or more indicator signal calibrators; The target protein fragment can be altered, the reporter signal calibrator can be altered, and the altered form of the reporter signal calibrator can be distinguished from the altered form of the target protein fragment. (C) identifying a predetermined pattern generated by the reporter signal calibrator and the one or more indicator signal calibrators; (d) changing the target protein fragment and reporter signal calibrator that generated the predetermined pattern; e) detecting the altered form of the target protein fragment and the reporter signal calibrator.
別の側面によると、本発明はタンパク質サンプルを分析する方法を提供し、該方法は、(a)タンパク質サンプルを処理してタンパク質断片を作成するステップであって、タンパク質サンプルは既知量のタンパク質を有し、タンパク質サンプルは標的タンパク質を具備し、タンパク質断片は標的タンパク質から得られる標的タンパク質断片を具備するステップと、(b)タンパク質サンプルと所定量の2つ以上のレポーターシグナルキャリブレータとを混合するステップであって、レポーターシグナルキャリブレータは2つ以上のセットのレポーターシグナルキャリブレータのうちの1つに属し、標的タンパク質断片が変更可能であり、レポーターシグナルキャリブレータは変更可能であり、変更された形式のレポーターシグナルキャリブレータは変更された形式の標的タンパク質断片から区別可能であるステップと、(c)レポーターシグナルキャリブレータによって生成される所定パターンを識別するステップと、(d)所定パターンを生成した標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータを変更するステップと、(e)変更された形式の標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータを検出するステップと、を具備する。 According to another aspect, the present invention provides a method for analyzing a protein sample, the method comprising: (a) processing the protein sample to produce protein fragments, wherein the protein sample comprises a known amount of protein. The protein sample comprises a target protein, the protein fragment comprises a target protein fragment obtained from the target protein, and (b) a step of mixing the protein sample with a predetermined amount of two or more reporter signal calibrators The reporter signal calibrator belongs to one of the two or more sets of reporter signal calibrators, the target protein fragment can be altered, the reporter signal calibrator can be altered, and the reporter signal in a modified form Calibre The data is distinguishable from the altered form of the target protein fragment, (c) identifying the predetermined pattern generated by the reporter signal calibrator, and (d) the target protein fragment and reporter signal that generated the predetermined pattern. Modifying the calibrator; and (e) detecting the altered form of the target protein fragment and the reporter signal calibrator.
形式によっては、インジケータシグナルキャリブレータは共通特性を有していない。共通特性によって、レポーターシグナルキャリブレータを共通特性を欠く分子から区別および/または分離可能とすることができる状況において、レポーターシグナルキャリブレータおよび1つ以上のインジケータシグナルキャリブレータは所定パターンを生成することができる。ステップ(e)および(f)は同時に実行することができる。変更された形式の標的タンパク質断片は、質量分析を用いて検出することができる。ステップ(c)、(d)、(e)、および(f)はタンデム質量分析計を用いて実行することができる。 In some formats, indicator signal calibrators do not have common characteristics. In situations where the common property allows the reporter signal calibrator to be distinguishable and / or separable from molecules lacking the common property, the reporter signal calibrator and one or more indicator signal calibrators can generate a predetermined pattern. Steps (e) and (f) can be performed simultaneously. Modified forms of target protein fragments can be detected using mass spectrometry. Steps (c), (d), (e), and (f) can be performed using a tandem mass spectrometer.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、タンデム質量分析計は第1のステージと最後のステージを具備することができ、ステップ(c)はタンデム質量分析計の第1のステージを用いて狭い質量電荷範囲内のイオンを選択することができ、ステップ(e)はガスとの衝突によって実行することができ、ステップ(f)はタンデム質量分析計の最後のステージを用いて実行することができる。タンデム質量分析計の第1のステージは四極質量フィルタであってもよい。タンデム質量分析計の最後のステージは飛行時間分析器であってもよい。タンデム質量分析計は最後のステージの飛行時間分析器であってもよい。質量電荷範囲は、標的タンパク質断片のそれぞれの質量電荷範囲を対象とするように変更させることができる。 In various embodiments of all aspects of the invention, the tandem mass spectrometer can comprise a first stage and a last stage, and step (c) is narrow using the first stage of the tandem mass spectrometer. Ions can be selected within the mass charge range, step (e) can be performed by collision with a gas, and step (f) can be performed using the last stage of the tandem mass spectrometer. . The first stage of the tandem mass spectrometer may be a quadrupole mass filter. The final stage of the tandem mass spectrometer may be a time of flight analyzer. The tandem mass spectrometer may be the last stage time-of-flight analyzer. The mass charge range can be altered to cover the respective mass charge range of the target protein fragment.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、所定量の各レポーターシグナルキャリブレータは標的タンパク質断片と混合させることができ、検出された各変更された形式のレポーターシグナルキャリブレータの量は、変更された形式の対応する標的タンパク質断片の量を評価するための基準を提供することができると了解される。少なくとも2つのレポーターシグナルキャリブレータの量は異なっていてもよい。各レポーターシグナルキャリブレータの相対量は、タンパク質サンプルにおいて予測される各対応標的タンパク質断片の相対量に基づくことができる。それぞれのレポーターシグナルキャリブレータの量は同一にすることができる。 In various embodiments of all aspects of the invention, a predetermined amount of each reporter signal calibrator can be mixed with the target protein fragment, and the amount of each altered form of the reporter signal calibrator detected can be altered. It is understood that a criterion for assessing the amount of the corresponding target protein fragment can be provided. The amount of the at least two reporter signal calibrators can be different. The relative amount of each reporter signal calibrator can be based on the relative amount of each corresponding target protein fragment expected in the protein sample. The amount of each reporter signal calibrator can be the same.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータは断片化、または光解離性アミノ酸での切断によって変更可能である。標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータは、衝突細胞内またはアスパラギン−プロリン結合で断片化することができる。タンパク質断片は、タンパク質サンプルのプロテアーゼ消化により作成することができる。プロテアーゼはセリンプロテアーゼ(たとえば、トリプシン)であってもよい。タンパク質断片はXa因子またはエンテロキナーゼを有するタンパク質サンプルの消化によって、あるいは、光解離性アミノ酸の切断によって作成することができる。 In various embodiments of all aspects of the invention, the target protein fragment and the reporter signal calibrator can be altered by fragmentation or cleavage with a photolabile amino acid. Target protein fragments and reporter signal calibrators can be fragmented in collision cells or asparagine-proline bonds. Protein fragments can be generated by protease digestion of protein samples. The protease may be a serine protease (eg, trypsin). Protein fragments can be made by digestion of protein samples with factor Xa or enterokinase or by cleavage of photolabile amino acids.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、共通特性は質量電荷比であってもよく、標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータはその質量、その電荷、またはその質量および電荷を変更することによって変更可能であり、変更された形式の標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータは、変更された形式の標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータの質量電荷比の差を介して区別可能である。セットの標的タンパク質断片は、2つ以上の、3以上、4以上、5以上、6以上、7以上、8以上、9以上、10以上、20以上、30以上、40以上、50以上、60以上、70以上、80以上、90以上、または100以上の異なる標的タンパク質断片を具備することができる。セットの標的タンパク質断片は、10以上の異なる標的タンパク質断片を具備することができる。 In various embodiments of all aspects of the invention, the common property may be a mass to charge ratio, and the target protein fragment and reporter signal calibrator can be altered by changing its mass, its charge, or its mass and charge. The modified forms of target protein fragments and reporter signal calibrators are distinguishable through the difference in mass-to-charge ratio of the modified forms of target protein fragments and reporter signal calibrators. The target protein fragments of the set are 2 or more, 3 or more, 4 or more, 5 or more, 6 or more, 7 or more, 8 or more, 9 or more, 10 or more, 20 or more, 30 or more, 40 or more, 50 or more, 60 or more , 70 or more, 80 or more, 90 or more, or 100 or more different target protein fragments. The set of target protein fragments can comprise 10 or more different target protein fragments.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、セットのレポーターシグナルキャリブレータは2つ以上の、3以上、4以上、5以上、6以上、7以上、8以上、9以上、10以上、20以上、30以上、40以上、50以上、60以上、70以上、80以上、90以上、または100以上の異なるレポーターシグナルキャリブレータを具備する。レポーターシグナルキャリブレータはペプチドを具備することができ、ペプチドは対応する標的タンパク質断片と同じ質量電荷比を有する。 In various embodiments of all aspects of the invention, the set of reporter signal calibrators is 2 or more, 3 or more, 4 or more, 5 or more, 6 or more, 7 or more, 8 or more, 9 or more, 10 or more, 20 or more, 30 or more, 40 or more, 50 or more, 60 or more, 70 or more, 80 or more, 90 or more, or 100 or more different reporter signal calibrators. The reporter signal calibrator can comprise a peptide, which has the same mass to charge ratio as the corresponding target protein fragment.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、ペプチドは、対応する標的タンパク質断片と同一のアミノ酸組成を有することができる。ペプチドは、対応する標的タンパク質断片と同一のアミノ酸配列を有することができる。各ペプチドは、対応する標的タンパク質断片と異なるアミノ酸配列を有することができる。各ペプチドは様々な位置で、不安定または切断結合を有することができる。レポーターシグナルキャリブレータは、ペプチド、オリゴヌクレオチド類、炭水化物類、ポリマー、オリゴペプチド類、またはペプチド核酸類であってもよい。 In various embodiments of all aspects of the invention, the peptide can have the same amino acid composition as the corresponding target protein fragment. The peptide can have the same amino acid sequence as the corresponding target protein fragment. Each peptide can have a different amino acid sequence than the corresponding target protein fragment. Each peptide can have unstable or cleavable bonds at various positions. Reporter signal calibrators may be peptides, oligonucleotides, carbohydrates, polymers, oligopeptides, or peptide nucleic acids.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、該方法はさらにタンパク質シグニチャと1つ以上の他のタンパク質シグニチャとを比較するステップを具備する。少なくとも1つの標的タンパク質断片は、少なくとも1つの修飾アミノ酸を具備することができる。修飾アミノ酸は、リン酸化アミノ酸、アシル化アミノ酸、またはグリコシル化アミノ酸であってもよい。少なくとも1つの標的タンパク質断片は、修飾アミノ酸を除き、修飾アミノ酸を具備する標的タンパク質断片と同じであってもよい。 In various embodiments of all aspects of the invention, the method further comprises comparing the protein signature with one or more other protein signatures. The at least one target protein fragment can comprise at least one modified amino acid. The modified amino acid may be a phosphorylated amino acid, an acylated amino acid, or a glycosylated amino acid. The at least one target protein fragment may be the same as the target protein fragment comprising the modified amino acid except for the modified amino acid.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、該方法はさらに複数のタンパク質サンプル上でステップ(a)〜(f)を実行するステップを具備する。該方法はタンパク質サンプルから作成されるタンパク質シグニチャ間の差を識別するステップをさらに具備する。該方法は対照タンパク質サンプル上でステップ(a)〜(f)を実行するステップと、タンパク質サンプルおよび対照タンパク質サンプルから作成されるタンパク質シグニチャ間の差を識別するステップとをさらに具備する。その差は、タンパク質サンプルおよび対照タンパク質サンプル内の標的タンパク質断片の存在、量、存在および量、または不在の差であってもよい。 In various embodiments of all aspects of the invention, the method further comprises performing steps (a)-(f) on a plurality of protein samples. The method further comprises identifying a difference between protein signatures made from the protein sample. The method further comprises performing steps (a)-(f) on the control protein sample and identifying a difference between protein signatures made from the protein sample and the control protein sample. The difference may be a difference in the presence, amount, presence and amount, or absence of the target protein fragment in the protein sample and the control protein sample.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、ステップ(a)〜(f)は対照タンパク質サンプルおよび試験タンパク質サンプルで実行することができ、試験タンパク質サンプルあるいは試験タンパク質サンプルのソースはステップ(a)の前に、試験タンパク質サンプル内の1つ以上のタンパク質分子を破壊、破棄、または除去するように処理することができ、破壊、破棄、または除去されたタンパク質分子に対応する標的タンパク質断片は、試験タンパク質サンプルではなく対照タンパク質サンプルから作成される。試験タンパク質サンプルは、試験タンパク質サンプル内の1つ以上のタンパク質分子を破壊、破棄、または除去するように処理することができる。試験サンプル内の1つ以上のタンパク質分子は、1つ以上のタンパク質分子を試験タンパク質サンプルから分離することによって除去することができる。1つ以上のタンパク質分子はアフィニティ分離によって分離することができる。試験タンパク質サンプルのソースは、試験タンパク質サンプル内の1つ以上のタンパク質分子を破壊、破棄、または除去するように処理することができる。ソースの処理は、試験サンプルが得られる細胞を、1つ以上の遺伝子の発現を低減または除去する化合物、組成、または状況にさらすことによって実行することができる。 In various embodiments of all aspects of the invention, steps (a)-(f) can be performed on a control protein sample and a test protein sample, and the source of the test protein sample or test protein sample is of step (a). Prior to processing, one or more protein molecules in a test protein sample can be processed to be destroyed, discarded, or removed, and the target protein fragment corresponding to the destroyed, discarded, or removed protein molecule is a test protein. Made from a control protein sample rather than a sample. The test protein sample can be processed to destroy, discard, or remove one or more protein molecules in the test protein sample. One or more protein molecules in the test sample can be removed by separating the one or more protein molecules from the test protein sample. One or more protein molecules can be separated by affinity separation. The source of the test protein sample can be processed to destroy, discard, or remove one or more protein molecules in the test protein sample. The processing of the source can be performed by exposing the cells from which the test sample is obtained to a compound, composition, or situation that reduces or eliminates the expression of one or more genes.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、該方法は、対照タンパク質サンプルおよび試験タンパク質サンプル内の標的タンパク質断片の差を識別するステップをさらに具備する。該方法は、タンパク質サンプル内の標的タンパク質断片間の差を識別するステップをさらに具備することができる。複数のタンパク質サンプルは分離手順によって作成することができ、分離手順は液体クロマトグラフィ、ゲル電気泳動、2次元クロマトグラフィ、2次元ゲル電気泳動、等電焦点、薄層クロマトグラフィ、遠心分離、ろ過、イオンクロマトグラフィ、イモノアフィニティクロマトグラフィ、膜分離、またはこれらの組み合わせを含むことができる。タンパク質サンプルは、同一の分離手順で作成される異なる断片またはサンプルであってもよい。 In various embodiments of all aspects of the invention, the method further comprises identifying a difference between target protein fragments in the control protein sample and the test protein sample. The method can further comprise identifying differences between target protein fragments in the protein sample. Multiple protein samples can be generated by a separation procedure, which includes liquid chromatography, gel electrophoresis, two-dimensional chromatography, two-dimensional gel electrophoresis, isoelectric focusing, thin layer chromatography, centrifugation, filtration, ion chromatography, Immonoaffinity chromatography, membrane separation, or a combination thereof. Protein samples may be different fragments or samples made with the same separation procedure.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、該方法は、第2のタンパク質サンプル上でステップ(a)〜(f)を実行するステップをさらに具備する。第2のタンパク質サンプルは、第1のタンパク質サンプルと同種の生体からのサンプルであってもよい。第2のタンパク質サンプルは、第1のタンパク質サンプルと同種の組織からのサンプルであってもよい。第2のタンパク質サンプルは、第1のタンパク質サンプルと同一の生体からのサンプルであってもよい。第2のタンパク質サンプルは、第1のタンパク質サンプルと異なる時点で得ることができる。第2のタンパク質サンプルは、第1のタンパク質サンプルと異なる生体からのサンプルであってもよい。第2のタンパク質サンプルは、第1のタンパク質サンプルと異なる種類の組織からのサンプルであってもよい。第2のタンパク質サンプルは、第1のタンパク質サンプルと異なる種の生体からのサンプルであってもよい。第2のタンパク質サンプルは、第1のタンパク質サンプルと異なる種の生体からのサンプルであってもよい。第2のタンパク質サンプルは、第1のタンパク質サンプルと異なる細胞コンパートメントからのサンプルであってもよい。 In various embodiments of all aspects of the invention, the method further comprises performing steps (a)-(f) on the second protein sample. The second protein sample may be a sample from the same type of organism as the first protein sample. The second protein sample may be a sample from the same type of tissue as the first protein sample. The second protein sample may be a sample from the same organism as the first protein sample. The second protein sample can be obtained at a different time than the first protein sample. The second protein sample may be a sample from a living body different from the first protein sample. The second protein sample may be a sample from a different type of tissue than the first protein sample. The second protein sample may be a sample from a different species of organism than the first protein sample. The second protein sample may be a sample from a different species of organism than the first protein sample. The second protein sample may be a sample from a different cell compartment than the first protein sample.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、該方法は、第2のタンパク質サンプルから第2のタンパク質シグニチャを作成するステップと、第1のタンパク質シグニチャと第2のタンパク質シグニチャを比較するステップをさらに具備し、第1及び第2のタンパク質シグニチャの差は、第1及び第2のタンパク質サンプルのソースの差またはソースの状況を示す。該方法は、第2のタンパク質サンプルから第2のタンパク質シグニチャを作成するステップと、第1のタンパク質シグニチャと第2のタンパク質シグニチャを比較するステップをさらに具備し、第1及び第2のタンパク質シグニチャの差は、第1及び第2のタンパク質サンプルのタンパク質修飾の差を示す。 In various embodiments of all aspects of the invention, the method further comprises creating a second protein signature from the second protein sample and comparing the first protein signature and the second protein signature. The difference between the first and second protein signatures indicates the source difference or source status of the first and second protein samples. The method further comprises creating a second protein signature from the second protein sample and comparing the first protein signature with the second protein signature, wherein the first and second protein signatures The difference indicates the difference in protein modification between the first and second protein samples.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、第1のタンパク質サンプルが得られる細胞が第2のタンパク質サンプルが得られる細胞に関連する修飾欠損であることを除けば、第2のタンパク質サンプルは第1のタンパク質サンプルと同種の細胞から得られるサンプルであってもよい。第2のタンパク質サンプルは、第1のタンパク質サンプルと異なる種類の細胞から得られるサンプルであってもよく、第1のタンパク質サンプルが得られる細胞は第2のタンパク質サンプルが得られる細胞に関連する修飾欠損である。タンパク質サンプルは1つ以上の細胞から得ることができる。タンパク質シグニチャは細胞の生理学的状態を示すことができる。タンパク質シグニチャは細胞の処理の効果を示すことができる。細胞は生体から得ることができ、細胞は生体を処理することによって処理することができる。生体は化合物を適用することによって処理することができる。生体は人間であってもよい。 In various embodiments of all aspects of the invention, the second protein sample is a first protein sample, except that the cell from which the first protein sample is obtained is a modification defect associated with the cell from which the second protein sample is obtained. It may be a sample obtained from the same type of cells as one protein sample. The second protein sample may be a sample obtained from a different type of cell than the first protein sample, and the cell from which the first protein sample is obtained is a modification associated with the cell from which the second protein sample is obtained. It is deficient. A protein sample can be obtained from one or more cells. Protein signatures can indicate the physiological state of a cell. Protein signatures can show the effect of cell processing. Cells can be obtained from a living body, and cells can be treated by treating the living body. Living organisms can be treated by applying compounds. The living body may be a human.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、タンパク質サンプルは分離手順によって作成することができ、分離手順は液体クロマトグラフィ、ゲル電気泳動、2次元クロマトグラフィ、2次元ゲル電気泳動、等電焦点、薄層クロマトグラフィ、遠心分離、ろ過、イオンクロマトグラフィ、イモノアフィニティクロマトグラフィ、膜分離、またはこれらの組み合わせを具備することができる。 In various embodiments of all aspects of the invention, the protein sample can be generated by a separation procedure, which includes liquid chromatography, gel electrophoresis, two-dimensional chromatography, two-dimensional gel electrophoresis, isoelectric focus, thin layer Chromatography, centrifugation, filtration, ion chromatography, mono-affinity chromatography, membrane separation, or combinations thereof can be provided.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、セットのレポーターシグナルキャリブレータは単独のレポーターシグナルキャリブレータから構成することができる。タンパク質サンプルのタンパク質シグニチャは、レポーターシグナルキャリブレータに対応するタンパク質サンプル内の標的タンパク質断片の存在、不在、量、または存在および量を表すことができる。標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータは、標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータの共通特性に基づき、別の分子から区別および/または分離することができる。標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータは、分離後に変更可能である。標的タンパク質断片は、タンパク質サンプルを処理することにより作成することができる。標的タンパク質断片をタンパク質サンプル内の別のタンパク質断片から分離させることのできる状況において、1つ以上のインジケータシグナルキャリブレータは所定パターンを生成することができる。 In various embodiments of all aspects of the invention, the set of reporter signal calibrators can consist of a single reporter signal calibrator. The protein signature of the protein sample can represent the presence, absence, amount, or presence and amount of the target protein fragment in the protein sample corresponding to the reporter signal calibrator. Target protein fragments and reporter signal calibrators can be distinguished and / or separated from other molecules based on the common properties of target protein fragments and reporter signal calibrators. The target protein fragment and reporter signal calibrator can be changed after separation. Target protein fragments can be generated by processing a protein sample. In situations where a target protein fragment can be separated from another protein fragment in a protein sample, one or more indicator signal calibrators can generate a predetermined pattern.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、該方法は、検出された標的タンパク質断片の量とレポーターシグナルキャリブレータの量の比を判定するステップと、判定された比と標的タンパク質断片の量およびレポーターシグナルキャリブレータの量の予測比とを比較するステップをさらに具備する。予測比は、タンパク質サンプル内の標的タンパク質断片の予測量とレポーターシグナルキャリブレータの所定量に基づくことができ、タンパク質サンプル内の既知量のタンパク質が標的タンパク質(あるいは、標的タンパク質断片)から成る場合、標的タンパク質断片の予測量は標的タンパク質断片タンパク質サンプルの量となり、判定比と予測比との差は標的タンパク質(あるいは、標的タンパク質断片)に対するタンパク質サンプルの純度の測定値であり、判定された比が予測比に近づくほど、タンパク質サンプルの純度が高くなる。レポーターシグナルキャリブレータおよび1つ以上のインジケータシグナルキャリブレータは所定パターンを生成することができる。レポーターシグナルキャリブレータは所定パターンを生成することができる。 In various embodiments of all aspects of the invention, the method comprises determining a ratio of the amount of target protein fragment detected to the amount of reporter signal calibrator, and the ratio determined and the amount of target protein fragment and reporter. The method further includes the step of comparing the predicted ratio of the amount of the signal calibrator. The prediction ratio can be based on the predicted amount of the target protein fragment in the protein sample and a predetermined amount of the reporter signal calibrator, and if the known amount of protein in the protein sample consists of the target protein (or target protein fragment), the target The predicted amount of the protein fragment is the amount of the target protein fragment protein sample, and the difference between the determination ratio and the prediction ratio is a measure of the purity of the protein sample relative to the target protein (or target protein fragment), and the determined ratio is predicted The closer the ratio, the higher the purity of the protein sample. The reporter signal calibrator and one or more indicator signal calibrators can generate a predetermined pattern. The reporter signal calibrator can generate a predetermined pattern.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、該方法は、ステップ(b)の前または同時に、標的タンパク質断片と1セットのレポーターシグナルキャリブレータとを混合するステップをさらに具備し、各標的タンパク質断片は少なくとも1つのレポーターシグナルキャリブレータと共通特性を共有し、共通特性によって、共通特性を有する標的タンパク質断片(たとえば、これらのうちそれぞれ、およびレポーターシグナルキャリブレータを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができ、レポーターシグナルキャリブレータ(たとえば、これらのうちそれぞれ)は変更可能であり、変更された形式の各レポーターシグナルキャリブレータは、レポーターシグナルキャリブレータが共通特性を共有する変更された形式の標的タンパク質断片から区別することができる。 In various embodiments of all aspects of the invention, the method further comprises the step of mixing the target protein fragment and a set of reporter signal calibrators before or simultaneously with step (b), wherein each target protein fragment is Share common characteristics with at least one reporter signal calibrator, and by common characteristics, distinguish and / or separate target protein fragments having common characteristics (eg, each of these and reporter signal calibrator from molecules lacking common characteristics) Reporter signal calibrators (for example, each of these) can be changed, and each type of reporter signal calibrator in the modified format can be modified It can be distinguished from protein fragments.
別の側面によると、本発明は発現を検出する方法を提供し、該方法は1つ以上の発現サンプルから得られる標的変更レポーターシグナルペプチドを検出するステップを具備し、1つ以上の発現サンプルは1セットの核酸分子をまとめて具備し、各核酸分子は、レポーターシグナルペプチドまたはインジケータシグナルペプチドおよび当該タンパク質またはペプチドを具備するアミノ酸セグメントを符号化するヌクレオチドセグメントを具備し、レポーターシグナルペプチド(あるいは、レポーターシグナルペプチドを具備するアミノ酸セグメント)は共通特性を有し、共通特性によって、レポーターシグナルペプチド(あるいは、アミノ酸セグメント)を共通特性を欠く分子から区別および/または分離でき、レポーターシグナルペプチドが変更可能であり、変更された形式の各レポーターシグナルペプチド(あるいは、アミノ酸セグメント)は変更された形式の別のレポーターシグナルペプチド(あるいは、アミノ酸セグメント)から区別可能であり、標的変更レポーターシグナルペプチド(あるいは、標的変更アミノ酸セグメント)は変更されたレポーターシグナルペプチドのうちの1つ(あるいは、変更されたアミノ酸セグメントのうちの1つ)であり、標的変更レポーターシグナルペプチド(あるいは、標的変更アミノ酸セグメント)の検出は、標的変更レポーターシグナルペプチド(あるいは、標的変更アミノ酸セグメント)が得られるレポーターシグナルペプチドアミノ酸セグメントを符号化するヌクレオチドセグメントを具備する(あるいはレポーターシグナルペプチドを具備する)レポーターシグナルペプチドを具備するアミノ酸セグメントの発現を示し、共通特性によって、レポーターシグナルペプチドを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができる状況において、レポーターシグナルペプチド(あるいは、アミノ酸セグメント)および/または1つ以上のインジケータシグナルペプチドは所定パターンを生成する。実施形態によっては、レポーターシグナルペプチドの変更はアミノ酸セグメントを変更する。 According to another aspect, the present invention provides a method of detecting expression, the method comprising detecting a target altered reporter signal peptide obtained from one or more expression samples, wherein the one or more expression samples are A set of nucleic acid molecules, each nucleic acid molecule comprising a reporter signal peptide or indicator signal peptide and a nucleotide segment encoding an amino acid segment comprising the protein or peptide, and a reporter signal peptide (or reporter signal peptide) Amino acid segments comprising a signal peptide) have common properties, and the common properties allow the reporter signal peptide (or amino acid segment) to be distinguished and / or separated from molecules lacking common properties, Each modified reporter signal peptide (or amino acid segment) can be distinguished from another modified reporter signal peptide (or amino acid segment) in the modified form, and the target modified reporter signal peptide (or , The target altered amino acid segment) is one of the altered reporter signal peptides (or one of the altered amino acid segments) and the detection of the target altered reporter signal peptide (or target altered amino acid segment) Comprises a nucleotide segment that encodes a reporter signal peptide amino acid segment from which a target altered reporter signal peptide (or target altered amino acid segment) is obtained (or a reporter signal peptide). In a situation where the expression of an amino acid segment comprising a reporter signal peptide (comprising a domain) is shown and the common property allows the reporter signal peptide to be distinguished and / or separated from molecules lacking the common property, Amino acid segment) and / or one or more indicator signal peptides generate a predetermined pattern. In some embodiments, altering the reporter signal peptide alters the amino acid segment.
別の側面によると、本発明は発現を検出する方法を提供し、該方法は、1つ以上の発現サンプルが得られる変更されたアミノ酸サブセグメントを検出するステップを具備し、1つ以上の発現サンプルはまとめて1セットの核酸分子を具備し、各核酸分子は、レポーターシグナルペプチドまたはインジケータシグナルペプチドおよび当該タンパク質またはペプチドを具備するアミノ酸セグメントを符号化するヌクレオチドセグメントを具備し、アミノ酸セグメントはそれぞれアミノ酸サブセグメントを具備し、各アミノ酸サブセグメントは当該タンパク質またはペプチドの1部とレポーターシグナルペプチドまたはインジケータシグナルペプチドのすべてまたは1部を具備し、レポーターシグナルペプチドのすべてまたは1部を具備するアミノ酸サブセグメントは共通特性を有し、共通特性によって、レポーターシグナルペプチドのすべてまたは1部を具備するアミノ酸サブセグメントを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができ、レポーターシグナルペプチドは変更可能であり、レポーターシグナルペプチドの変更はアミノ酸サブセグメントを変更し、変更された形式の各アミノ酸サブセグメントは変更された形式の別のアミノ酸サブセグメントから区別可能であり、標的変更アミノ酸サブセグメントは変更されたアミノ酸サブセグメントのうちの1つであり、標的変更アミノ酸サブセグメントの検出は、標的変更アミノ酸サブセグメントが得られるアミノ酸セグメントの発現を示し、共通特性によって、レポーターシグナルペプチドのすべてまたは1部を具備するアミノ酸サブセグメントを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができる状況において、アミノ酸サブセグメントは所定パターンを生成する。 According to another aspect, the present invention provides a method for detecting expression, the method comprising detecting altered amino acid subsegments from which one or more expression samples are obtained, comprising: The sample collectively comprises a set of nucleic acid molecules, each nucleic acid molecule comprising a reporter signal peptide or indicator signal peptide and a nucleotide segment encoding an amino acid segment comprising the protein or peptide, each amino acid segment comprising an amino acid segment. Each amino acid subsegment comprises a part of the protein or peptide and all or part of a reporter signal peptide or indicator signal peptide, and an amino comprising all or part of the reporter signal peptide. Subsegments have common properties that allow amino acid subsegments with all or part of the reporter signal peptide to be distinguished and / or separated from molecules lacking common properties, and the reporter signal peptide can be altered A change in the reporter signal peptide alters the amino acid subsegment, each amino acid subsegment in the altered form is distinguishable from another amino acid subsegment in the altered form, and the target altered amino acid subsegment is altered Detection of the target altered amino acid subsegment indicates expression of the amino acid segment from which the target altered amino acid subsegment is obtained, comprising all or part of the reporter signal peptide, depending on the common characteristics. In situations that can be an amino acid subsegments to distinguish and / or separated from molecules lacking the common property, the amino acid subsegments will generate a predetermined pattern.
別の側面によると、本発明は発現を検出する方法を提供し、該方法は1つ以上の発現サンプルから得られる標的変更レポーターシグナルペプチドを検出するステップを具備し、1つ以上の発現サンプルはまとめて1セットの核酸分子を具備し、各核酸分子はレポーターシグナルペプチドおよび当該タンパク質またはペプチドを具備するアミノ酸セグメントを符号化するヌクレオチドセグメントを具備し、レポーターシグナルペプチド(あるいは、アミノ酸セグメント)は2つ以上のセットのレポーターシグナルペプチド(あるいは、アミノ酸セグメント)のうち1つに属し、各セット内のレポーターシグナルペプチド(あるいは、アミノ酸セグメント)は共通特性を有し、各セットのレポーターシグナルペプチド(あるいは、アミノ酸セグメント)の共通特性は別のセットのレポーターシグナルペプチド(あるいは、アミノ酸セグメント)の共通特性と異なり、共通特性によって、レポーターシグナルペプチド(あるいは、アミノ酸セグメント)を共通特性を欠く分子から区別および/または分離でき、レポーターシグナルペプチドは変更可能であり、変更された形式の各レポーターシグナルペプチド(あるいは、アミノ酸セグメント)は変更された形式の別のレポーターシグナルペプチド(あるいは、アミノ酸セグメント)から区別可能であり、標的変更レポーターシグナルペプチド(あるいは、標的変更アミノ酸セグメント)は変更されたレポーターシグナルペプチドのうちの1つ(あるいは、変更されたアミノ酸セグメントのうちの1つ)であり、標的変更レポーターシグナルペプチド(あるいは、標的変更アミノ酸セグメント)の検出は、標的変更レポーターシグナルペプチド(あるいは、標的変更アミノ酸セグメント)が得られるレポーターシグナルペプチド(あるいは、レポーターシグナルペプチドを具備するアミノ酸セグメントを符号化するヌクレオチドセグメント)を具備するアミノ酸セグメントの発現を示し、共通特性によって、レポーターシグナルペプチド(あるいは、レポーターシグナルペプチドを具備するアミノ酸セグメント)を共通特性を欠く分子から区別および/または分離可能な状況において、レポーターシグナルペプチド(あるいは、アミノ酸セグメント)は所定パターンを生成する。実施形態によっては、レポーターシグナルペプチドの変更はアミノ酸セグメントを変更する。 According to another aspect, the present invention provides a method of detecting expression, the method comprising detecting a target altered reporter signal peptide obtained from one or more expression samples, wherein the one or more expression samples are Collectively, it comprises a set of nucleic acid molecules, each nucleic acid molecule comprising a reporter signal peptide and a nucleotide segment encoding an amino acid segment comprising the protein or peptide, and two reporter signal peptides (or amino acid segments). It belongs to one of the above reporter signal peptides (or amino acid segments), the reporter signal peptides (or amino acid segments) in each set have common characteristics, and each set of reporter signal peptides (or amino acid segments) Segume G) is different from the common characteristics of another set of reporter signal peptides (or amino acid segments), and the common characteristics distinguish and / or separate reporter signal peptides (or amino acid segments) from molecules lacking common characteristics. The reporter signal peptide can be altered, and each altered reporter signal peptide (or amino acid segment) can be distinguished from another altered reporter signal peptide (or amino acid segment) in the target The altered reporter signal peptide (or target altered amino acid segment) is one of the altered reporter signal peptides (or one of the altered amino acid segments) and the target altered reporter signal. Detection of a peptide (or a target-modified amino acid segment) is performed by detecting a reporter signal peptide (or a nucleotide segment encoding an amino acid segment having a reporter signal peptide) from which a target-modified reporter signal peptide (or target-modified amino acid segment) is obtained In a situation where the reporter signal peptide (or amino acid segment comprising the reporter signal peptide) can be distinguished and / or separated from the molecule lacking the common property by the common property. Alternatively, the amino acid segment) generates a predetermined pattern. In some embodiments, altering the reporter signal peptide alters the amino acid segment.
さらに別の側面によると、本発明は発現を検出する方法を提供し、該方法は1つ以上の発現サンプルが得られる変更されたアミノ酸サブセグメントを検出するステップを具備し、1つ以上の発現サンプルはまとめて1セットの核酸分子を具備し、各核酸分子はレポーターシグナルペプチドまたはインジケータシグナルペプチドおよび当該タンパク質またはペプチドを具備するアミノ酸セグメントを符号化するヌクレオチドセグメントを具備し、アミノ酸セグメントはそれぞれアミノ酸サブセグメントを具備し、各アミノ酸サブセグメントは当該タンパク質またはペプチドの一部とレポーターシグナルペプチドのすべてまたは1部を具備し、アミノ酸サブセグメントは2つ以上のセットのアミノ酸サブセグメントのうちの1つに属し、各セット内のアミノ酸サブセグメントは共通特性を有し、各セットのアミノ酸サブセグメントの共通特性は別のセットのアミノ酸サブセグメントの共通特性と異なり、共通特性によって、レポーターシグナルペプチドのすべてまたは1部を具備するアミノ酸サブセグメントを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができ、レポーターシグナルペプチドは変更可能であり、レポーターシグナルペプチドの変更はアミノ酸サブセグメントを変更し、変更された形式の各アミノ酸サブセグメントは変更された形式の別のアミノ酸サブセグメントから区別可能であり、標的変更アミノ酸サブセグメントは変更されたアミノ酸サブセグメントのうちの1つであり、標的変更アミノ酸サブセグメントの検出は、標的変更アミノ酸サブセグメントが得られるアミノ酸セグメントの発現を示し、共通特性によって、レポーターシグナルペプチドのすべてまたは1部を具備するアミノ酸サブセグメントを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができる状況において、アミノ酸サブセグメントは所定パターンを生成する。 According to yet another aspect, the present invention provides a method for detecting expression, the method comprising detecting an altered amino acid subsegment from which one or more expression samples are obtained, comprising: The sample collectively comprises a set of nucleic acid molecules, each nucleic acid molecule comprising a reporter signal peptide or indicator signal peptide and a nucleotide segment encoding an amino acid segment comprising the protein or peptide, each amino acid segment comprising an amino acid sub-sequence. Each amino acid subsegment comprises a part of the protein or peptide and all or part of a reporter signal peptide, and the amino acid subsegment belongs to one of two or more sets of amino acid subsegments Each set Amino acid sub-segments have common characteristics, and the common characteristics of each set of amino acid sub-segments are different from the common characteristics of another set of amino acid sub-segments, depending on the common characteristics, the amino acids comprising all or part of the reporter signal peptide Subsegments can be distinguished and / or separated from molecules lacking common properties, reporter signal peptides can be altered, reporter signal peptide alterations can alter amino acid subsegments, and each form of amino acid subsegment can be altered Is distinguishable from another amino acid subsegment in the altered form, the target altered amino acid subsegment is one of the altered amino acid subsegments, segment In situations where the expression of the resulting amino acid segment is shown and the common property allows the amino acid subsegment comprising all or part of the reporter signal peptide to be distinguished and / or separated from the molecule lacking the common property, the amino acid subsegment is A predetermined pattern is generated.
さらなる側面によると、本発明は細胞または細胞サンプルを検出する方法を提供し、該方法は1つ以上の細胞または細胞サンプルから得られる標的変更レポーターシグナルペプチドを検出するステップを具備し、1つ以上の細胞または1つ以上の細胞サンプルはまとめて1セットの核酸分子を具備し、各核酸分子は、レポーターシグナルペプチドまたはインジケータシグナルペプチドおよび当該タンパク質またはペプチドを具備する。アミノ酸セグメントを符号化するヌクレオチドセグメントを具備し、レポーターシグナルペプチドは共通特性を有し、共通特性によって、レポーターシグナルペプチドを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができ、レポーターシグナルペプチドは変更可能であり、変更された形式の各レポーターシグナルペプチドは変更された形式の別のレポーターシグナルペプチドから区別可能であり、標的変更レポーターシグナルペプチドは変更されたレポーターシグナルペプチドのうちの1つであり、標的変更レポーターシグナルペプチドの検出は標的変更レポーターシグナルペプチドが得られる細胞または細胞サンプルの存在を示し、共通特性によって、レポーターシグナルを共通特性を欠く分子から区別または分離することができる状況において、レポーターシグナルペプチドおよび1つ以上のインジケータシグナルペプチドは所定パターンを生成する。 According to a further aspect, the present invention provides a method of detecting a cell or cell sample, the method comprising detecting a target-modified reporter signal peptide obtained from one or more cells or cell samples. The cells or one or more cell samples collectively comprise a set of nucleic acid molecules, each nucleic acid molecule comprising a reporter signal peptide or indicator signal peptide and the protein or peptide. Comprising a nucleotide segment encoding an amino acid segment, the reporter signal peptide has a common property, and the common property can distinguish and / or separate the reporter signal peptide from molecules lacking the common property, Each reporter signal peptide in a modified form is distinguishable from another reporter signal peptide in a modified form, and the target modified reporter signal peptide is one of the modified reporter signal peptides , Detection of the target-change reporter signal peptide indicates the presence of a cell or cell sample from which the target-change reporter signal peptide is obtained, and the common property may distinguish or separate the reporter signal from molecules lacking the common property In kill situations, the reporter signal peptide and one or more indicator signal peptides will generate a predetermined pattern.
別の側面によると、本発明は細胞または細胞サンプルを検出する方法を提供し、該方法は1つ以上の細胞または細胞サンプルから得られる標的変更レポーターシグナルペプチドを検出するステップを具備し、1つ以上の細胞または1つ以上の細胞サンプルはまとめて1セットの核酸分子を具備し、各核酸分子は、レポーターシグナルペプチドおよび当該タンパク質またはペプチドを具備するアミノ酸セグメントを符号化するヌクレオチドセグメントを具備し、レポーターシグナルペプチドは2つ以上のセットのレポーターシグナルペプチドのうちの1つに属し、各セット内のレポーターシグナルペプチドは共通特性を有し、各セットのレポーターシグナルペプチドの共通特性は別のセットのレポーターシグナルペプチドの共通特性と異なり、共通特性によって、レポーターシグナルペプチドを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができ、レポーターシグナルペプチドは変更可能であり、変更された形式の各レポーターシグナルペプチドは変更された形式の別のレポーターシグナルペプチドから区別可能であり、標的変更レポーターシグナルペプチドは変更されたレポーターシグナルペプチドのうちの1つであり、標的変更レポーターシグナルペプチドの検出は標的変更レポーターシグナルペプチドが得られる細胞または細胞サンプルの存在を示し、共通特性によって、レポーターシグナルペプチドを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができる状況において、レポーターシグナルペプチドは所定パターンを生成する。 According to another aspect, the present invention provides a method of detecting a cell or cell sample, the method comprising detecting a target-modified reporter signal peptide obtained from one or more cells or cell samples, The above cells or one or more cell samples collectively comprise a set of nucleic acid molecules, each nucleic acid molecule comprising a reporter signal peptide and a nucleotide segment encoding an amino acid segment comprising the protein or peptide, The reporter signal peptide belongs to one of two or more sets of reporter signal peptides, the reporter signal peptides in each set have common properties, and the common properties of each set of reporter signal peptides are different sets of reporter signals. Unlike the common properties of signal peptides, The general properties can distinguish and / or separate the reporter signal peptide from molecules lacking common properties, the reporter signal peptide can be altered, and each altered reporter signal peptide can have a different The reporter signal peptide is distinguishable from the reporter signal peptide, the target-modified reporter signal peptide is one of the modified reporter signal peptides, and detection of the target-modified reporter signal peptide is performed on a cell or cell sample from which the target-modified reporter signal peptide is obtained. In situations where the presence of a common property allows the reporter signal peptide to be distinguished and / or separated from molecules lacking the common property, the reporter signal peptide produces a predetermined pattern.
別の側面によると、本発明は細胞または生体を検出する方法を提供し、該方法は1つ以上の細胞または生体から得られる標的変更レポーターシグナルペプチドを検出するステップを具備し、1つ以上の細胞または1つ以上の生体はまとめて1セットの核酸分子を具備し、各核酸分子は、レポーターシグナルペプチドまたはインジケータシグナルペプチドおよび当該タンパク質またはペプチドを具備するアミノ酸セグメントを符号化するヌクレオチドセグメントを具備し、レポーターシグナルペプチドは共通特性を有し、共通特性によって、レポーターシグナルペプチドを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができ、レポーターシグナルペプチドが変更可能であり、変更された形式の各レポーターシグナルペプチドは変更された形式の別のレポーターシグナルペプチドから区別可能であり、標的変更レポーターシグナルペプチドは変更されたレポーターシグナルペプチドのうちの1つであり、標的変更レポーターシグナルペプチドの検出は標的変更レポーターシグナルペプチドが得られる細胞または生体の存在を示し、共通特性によって、レポーターシグナルペプチドを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができる状況において、レポーターシグナルペプチドおよび1つ以上のインジケータシグナルペプチドは所定パターンを生成する。 According to another aspect, the invention provides a method for detecting a cell or organism, the method comprising detecting a target-modified reporter signal peptide obtained from one or more cells or organisms, comprising: A cell or one or more organisms collectively comprise a set of nucleic acid molecules, each nucleic acid molecule comprising a reporter signal peptide or indicator signal peptide and a nucleotide segment encoding an amino acid segment comprising the protein or peptide. , The reporter signal peptide has common properties, and the common property can distinguish and / or separate the reporter signal peptide from molecules lacking the common property, the reporter signal peptide can be changed, and each of the altered forms Reporter signal peptide changed The target-modified reporter signal peptide is one of the altered reporter signal peptides, and detection of the target-modified reporter signal peptide results in a target-modified reporter signal peptide. In a situation where the reporter signal peptide and one or more indicator signal peptides have a predetermined pattern in a situation where the reporter signal peptide can be distinguished and / or separated from molecules lacking the common property by Generate.
別の側面によると、本発明は細胞または生体を検出する方法を提供し、該方法は1つ以上の細胞または生体から得られる標的変更アミノ酸セグメントを検出するステップを具備し、1つ以上の細胞または1つ以上の生体はまとめて1セットの核酸分子を具備し、各核酸分子は、レポーターシグナルペプチドまたはインジケータシグナルペプチドおよび当該タンパク質またはペプチドを具備するアミノ酸セグメントを符号化するヌクレオチドセグメントを具備し、レポーターシグナルペプチドを具備するアミノ酸セグメントは共通特性を有し、共通特性によって、レポーターシグナルペプチドを具備するアミノ酸セグメントを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができ、レポーターシグナルペプチドが変更可能であり、レポーターシグナルペプチドの変更はアミノ酸セグメントを変更し、変更された形式の各アミノ酸セグメントは変更された形式の別のアミノ酸セグメントから区別可能であり、標的変更アミノ酸セグメントは変更されたアミノ酸セグメントのうちの1つであり、標的変更アミノ酸セグメントの検出は、標的変更アミノ酸セグメントが得られる細胞または生体の存在を示し、共通特性によって、レポーターシグナルペプチドを具備するアミノ酸セグメントを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができる状況において、アミノ酸セグメントは所定パターンを生成する。 According to another aspect, the present invention provides a method of detecting a cell or organism, the method comprising detecting a target-modified amino acid segment obtained from one or more cells or organisms, comprising one or more cells Or one or more organisms collectively comprise a set of nucleic acid molecules, each nucleic acid molecule comprising a reporter signal peptide or indicator signal peptide and a nucleotide segment encoding an amino acid segment comprising the protein or peptide; Amino acid segments with a reporter signal peptide have common characteristics that allow the amino acid segment with the reporter signal peptide to be distinguished from and / or separated from molecules lacking the common characteristics and the reporter signal peptide can be altered And Altering the target signal peptide alters the amino acid segment, each amino acid segment in the altered form is distinguishable from another amino acid segment in the altered form, and the target altered amino acid segment is one of the altered amino acid segments. Detection of the target-modified amino acid segment is indicative of the presence of the cell or organism from which the target-modified amino acid segment is obtained, distinguishing the amino acid segment comprising the reporter signal peptide from the molecule lacking the common property by the common property and / or Or, in situations where they can be separated, amino acid segments produce a predetermined pattern.
別の側面によると、本発明は細胞または生体を検出する方法を提供し、該方法は1つ以上の細胞または生体から得られる変更されたアミノ酸サブセグメントを検出するステップを具備し、1つ以上の細胞または1つ以上の生体はまとめて1セットの核酸分子を具備し、各核酸分子は、レポーターシグナルペプチドまたはインジケータシグナルペプチドおよび当該タンパク質またはペプチドを具備するアミノ酸セグメントを符号化するヌクレオチドセグメントを具備し、アミノ酸セグメントはそれぞれアミノ酸サブセグメントを具備し、各アミノ酸サブセグメントは当該タンパク質またはペプチドの1部とレポーターシグナルペプチドのすべてまたは1部とを具備し、レポーターシグナルペプチドのすべてまたは1部を具備するアミノ酸サブセグメントは共通特性を有し、共通特性によって、レポーターシグナルペプチドのすべてまたは1部を具備するアミノ酸サブセグメントを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができ、レポーターシグナルペプチドは変更可能であり、レポーターシグナルペプチドの変更はアミノ酸サブセグメントを変更し、変更された形式の各アミノ酸サブセグメントは変更された形式の別のアミノ酸サブセグメントから区別可能であり、標的変更アミノ酸サブセグメントは変更されたアミノ酸サブセグメントのうちの1つであり、標的変更アミノ酸サブセグメントの検出は、標的変更アミノ酸サブセグメントが得られる細胞または生体の存在を示し、共通特性によって、レポーターシグナルペプチドのすべてまたは1部を具備するアミノ酸サブセグメントを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができる状況において、アミノ酸サブセグメントは所定パターンを生成する。 According to another aspect, the present invention provides a method for detecting a cell or organism, the method comprising detecting an altered amino acid subsegment obtained from one or more cells or organisms, comprising: Cells or one or more organisms collectively comprise a set of nucleic acid molecules, each nucleic acid molecule comprising a reporter signal peptide or indicator signal peptide and a nucleotide segment encoding an amino acid segment comprising the protein or peptide. Each amino acid segment comprises an amino acid sub-segment, each amino acid sub-segment comprises one part of the protein or peptide and all or part of the reporter signal peptide, and all or part of the reporter signal peptide. Amino acid subunit Have common properties that allow amino acid subsegments comprising all or part of the reporter signal peptide to be distinguished and / or separated from molecules lacking common properties, and the reporter signal peptide can be altered. Yes, reporter signal peptide alterations alter amino acid subsegments, each amino acid subsegment in the altered form is distinguishable from another amino acid subsegment in the altered form, and the target altered amino acid subsegment is altered One of the amino acid subsegments, detection of the target-modified amino acid subsegment indicates the presence of the cell or organism from which the target-modified amino acid subsegment is obtained and comprises all or part of the reporter signal peptide, depending on the common characteristics Amino In situations that can be distinguished and / or separated subsegment from molecules lacking the common property, the amino acid subsegments will generate a predetermined pattern.
別の側面によると、本発明は細胞または生体を検出する方法を提供し、該方法は、1つ以上の細胞または生体から得られる標的変更レポーターシグナルペプチドを検出するステップを具備し、1つ以上の細胞または1つ以上の生体は1セットの核酸分子をまとめて具備し、各核酸分子はレポーターシグナルペプチドおよび当該タンパク質またはペプチドを具備するアミノ酸セグメントを符号化するヌクレオチドセグメントを具備し、レポーターシグナルペプチドは2つ以上のセットのレポーターシグナルペプチドのうちの1つに属し、各セット内のレポーターシグナルペプチドは共通特性を有し、各セットのレポーターシグナルペプチドの共通特性は別のセットのレポーターシグナルペプチドの共通特性と異なり、共通特性によって、レポーターシグナルペプチドを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができ、レポーターシグナルペプチドが変更可能であり、変更された形式の各レポーターシグナルペプチドは変更された形式の別のレポーターシグナルペプチドから区別可能であり、標的変更レポーターシグナルペプチドは変更されたレポーターシグナルペプチドのうちの1つであり、標的変更レポーターシグナルペプチドの検出は標的変更レポーターシグナルペプチドが得られる細胞または生体の存在を示し、共通特性によって、レポーターシグナルペプチドを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができる状況において、レポーターシグナルペプチドは所定パターンを生成する。 According to another aspect, the present invention provides a method for detecting a cell or organism, the method comprising detecting a target-modified reporter signal peptide obtained from one or more cells or organisms, comprising: A cell or one or more organisms collectively comprise a set of nucleic acid molecules, each nucleic acid molecule comprising a reporter signal peptide and a nucleotide segment encoding an amino acid segment comprising the protein or peptide, and a reporter signal peptide Belong to one of two or more sets of reporter signal peptides, the reporter signal peptides in each set have common characteristics, and the common characteristics of each set of reporter signal peptides are that of another set of reporter signal peptides. Unlike common characteristics, the common characteristics The signal peptide can be distinguished and / or separated from molecules lacking common properties, the reporter signal peptide can be altered, and each reporter signal peptide in the altered form can be separated from another reporter signal peptide in the altered form The target-change reporter signal peptide is one of the altered reporter signal peptides, and detection of the target-change reporter signal peptide indicates the presence of the cell or organism from which the target-change reporter signal peptide is obtained, In situations where the properties allow the reporter signal peptide to be distinguished and / or separated from molecules lacking common properties, the reporter signal peptide produces a predetermined pattern.
別の側面によると、本発明は細胞または生体を検出する方法を提供し、該方法は1つ以上の細胞または生体から得られる標的変更アミノ酸セグメントを検出するステップを具備し、1つ以上の細胞または1つ以上の生体はまとめて1セットの核酸分子を具備し、各核酸分子は、レポーターシグナルペプチドおよび当該タンパク質またはペプチドを具備するアミノ酸セグメントを符号化するヌクレオチドセグメントを具備し、アミノ酸セグメントは2つ以上のセットのアミノ酸セグメントのうちの1つに属し、各セット内のアミノ酸セグメントは共通特性を有し、各セットのアミノ酸セグメントの共通特性は別のセットのアミノ酸セグメントの共通特性と異なり、共通特性によって、アミノ酸セグメントを共通特性を欠く分子から区別および/または分離でき、レポーターシグナルペプチドが変更可能であり、レポーターシグナルペプチドの変更はアミノ酸セグメントを変更し、変更された形式の各アミノ酸セグメントは変更された形式の別のアミノ酸セグメントから区別可能であり、標的変更アミノ酸セグメントは変更されたアミノ酸セグメントのうちの1つであり、標的変更アミノ酸セグメントの検出は標的変更アミノ酸セグメントが得られる細胞または生体の存在を示し、共通特性によって、アミノ酸セグメントを共通特性を欠く分子から区別および/または分離可能である状況において、アミノ酸セグメントは所定パターンを生成する。 According to another aspect, the present invention provides a method of detecting a cell or organism, the method comprising detecting a target-modified amino acid segment obtained from one or more cells or organisms, comprising one or more cells Alternatively, one or more organisms collectively comprise a set of nucleic acid molecules, each nucleic acid molecule comprising a reporter signal peptide and a nucleotide segment encoding an amino acid segment comprising the protein or peptide, wherein the amino acid segment is 2 Belongs to one of more than one set of amino acid segments, the amino acid segments within each set have common characteristics, and the common characteristics of each set of amino acid segments are different from the common characteristics of another set of amino acid segments The properties distinguish amino acid segments from molecules lacking common properties and / or The reporter signal peptide can be altered, the reporter signal peptide alteration can alter the amino acid segment, and each amino acid segment in the altered form can be distinguished from another amino acid segment in the altered form, The target-modified amino acid segment is one of the modified amino acid segments, and detection of the target-modified amino acid segment indicates the presence of the cell or organism from which the target-modified amino acid segment is obtained. In situations where they can be distinguished and / or separated from the lacking molecule, the amino acid segments produce a predetermined pattern.
別の側面によると、本発明は細胞または生体を検出する方法を提供し、該方法は、1つ以上の細胞または生体から得られる変更されたアミノ酸サブセグメントを検出するステップを含み、1つ以上の細胞または1つ以上の生体はまとめて1セットの核酸分子を具備し、各核酸分子はレポーターシグナルペプチドおよび当該タンパク質またはペプチドを具備するアミノ酸セグメントを符号化するヌクレオチドセグメントを具備し、アミノ酸セグメントはそれぞれアミノ酸サブセグメントを具備し、各アミノ酸サブセグメントは当該タンパク質またはペプチドの1部およびレポーターシグナルペプチドのすべてまたは1部を具備し、アミノ酸サブセグメントは2つ以上のセットのアミノ酸サブセグメントのうちの1つに属し、各セット内のアミノ酸サブセグメントは共通特性を有し、各セットのアミノ酸サブセグメントの共通特性は別のセットのアミノ酸サブセグメントの共通特性と異なり、共通特性によって、レポーターシグナルペプチドのすべてまたは1部を具備するアミノ酸サブセグメントを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができ、レポーターシグナルペプチドは変更可能であり、レポーターシグナルペプチドの変更はアミノ酸サブセグメントを変更し、変更された形式の各アミノ酸サブセグメントは変更された形式の別のアミノ酸サブセグメントから区別可能であり、標的変更アミノ酸サブセグメントは変更されたアミノ酸サブセグメントのうちの1つであり、標的変更アミノ酸サブセグメントの検出は、標的変更アミノ酸サブセグメントが得られる細胞または生体の存在を示し、共通特性によって、レポーターシグナルペプチドのすべてまたは1部を具備するアミノ酸サブセグメントを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することのできる状況において、アミノ酸サブセグメントは所定パターンを生成する。 According to another aspect, the invention provides a method of detecting a cell or organism, the method comprising detecting an altered amino acid subsegment obtained from one or more cells or organisms. Or one or more organisms collectively comprise a set of nucleic acid molecules, each nucleic acid molecule comprising a reporter signal peptide and a nucleotide segment encoding an amino acid segment comprising the protein or peptide, Each comprising an amino acid subsegment, each amino acid subsegment comprising a portion of the protein or peptide and all or a portion of a reporter signal peptide, wherein the amino acid subsegment is one of two or more sets of amino acid subsegments. Amino in each set The sub-segments have common characteristics, the common characteristics of each set of amino acid sub-segments are different from the common characteristics of another set of amino acid sub-segments, depending on the common characteristics, the amino acid sub-segment comprising all or part of the reporter signal peptide Can be distinguished and / or separated from molecules lacking common properties, reporter signal peptides can be altered, reporter signal peptide alterations alter amino acid subsegments, and each amino acid subsegment in the altered form is altered The target-modified amino acid subsegment is one of the altered amino acid subsegments, and detection of the target-modified amino acid subsegment is performed when the target-modified amino acid subsegment is can get In situations where the presence of a cell or organism indicates that the common property allows the amino acid subsegment comprising all or part of the reporter signal peptide to be distinguished and / or separated from the molecule lacking the common property, the amino acid subsegment is defined as Generate a pattern.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、該方法は検出された標的変更レポーターシグナルペプチドの量を判定するステップをさらに具備する。標的変更レポーターシグナルペプチドの量は、標的変更レポーターシグナルペプチドが得られるレポーターシグナルペプチドを具備するアミノ酸セグメントの1つ以上の発現サンプル内に存在する量を示す。存在するアミノ酸セグメントの量は、検出された標的変更レポーターシグナルペプチドの量に比例する。 In various embodiments of all aspects of the invention, the method further comprises determining the amount of the target altered reporter signal peptide detected. The amount of the target-change reporter signal peptide indicates the amount present in one or more expression samples of the amino acid segment comprising the reporter signal peptide from which the target-change reporter signal peptide is obtained. The amount of amino acid segment present is proportional to the amount of target-change reporter signal peptide detected.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、該方法は複数の変更されたレポーターシグナルペプチドを判定するステップをさらに具備し、変更された各レポーターシグナルペプチドの検出は、変更されたレポーターシグナルペプチドが得られるレポーターシグナルペプチドを具備するアミノ酸セグメントの発現を示す。該方法は、検出された変更されたレポーターシグナルペプチドの量を判定するステップをさらに具備し、変更された各レポーターシグナルペプチドの量は、変更されたレポーターシグナルペプチドが得られるレポーターシグナルペプチドを具備するアミノ酸セグメントの1つ以上の発現サンプルに存在する量を示す。存在するアミノ酸セグメントの量は、検出された変更されたレポーターシグナルペプチドの量に比例する。 In various embodiments of all aspects of the invention, the method further comprises the step of determining a plurality of altered reporter signal peptides, wherein detection of each altered reporter signal peptide comprises: The expression of the amino acid segment comprising the resulting reporter signal peptide is shown. The method further comprises determining the amount of altered reporter signal peptide detected, wherein the amount of each altered reporter signal peptide comprises a reporter signal peptide from which the altered reporter signal peptide is obtained. The amount of amino acid segment present in one or more expression samples is indicated. The amount of amino acid segment present is proportional to the amount of altered reporter signal peptide detected.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、変更された形式のレポーターシグナルペプチドの存在、不在、量、または存在および量は、変更された形式のレポーターシグナルペプチドが得られる発現サンプル内のレポーターシグナルペプチドの存在、不在、量、または存在および量を示すことができ、発現サンプル内のレポーターシグナルペプチドの存在、不在、量、または存在および量は、発現サンプルのタンパク質シグニチャを較正する。変更された形式のレポーターシグナルペプチドは、タンデム質量分析計を使用するなど、質量分析を利用することにより検出することができる。質量分析計は単独イオンフィルタリング、衝突細胞、および飛行時間分光計のための四極セットを含むことができる。 In various embodiments of all aspects of the invention, the presence, absence, amount, or presence and amount of the altered form of the reporter signal peptide is such that the altered form of the reporter signal peptide in the expression sample from which the reporter signal peptide is obtained. The presence, absence, amount, or presence and amount of the peptide can be indicated, and the presence, absence, amount, or presence and amount of the reporter signal peptide in the expression sample calibrates the protein signature of the expression sample. Modified forms of reporter signal peptides can be detected by utilizing mass spectrometry, such as using a tandem mass spectrometer. The mass spectrometer can include a quadrupole set for single ion filtering, collision cells, and time-of-flight spectrometers.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、レポーターシグナルペプチドは、断片化または光解離性アミノ酸での切断によって変更可能である。レポーターシグナルペプチドは衝突細胞内で断片化可能である、および/またはアスパラギン−プロリン結合、メチオニン、またはリン酸化アミノ酸で断片化可能である。共通特性は質量電荷比であってもよく、レポーターシグナルペプチドはその質量、その電荷、またはその質量および電荷を変更することによって変更可能であり、変更された形式のレポーターシグナルペプチドは、変更された形式のレポーターシグナルペプチドの質量電荷比を介して区別可能である。該方法は、2つ以上の、3以上、4以上、5以上、6以上、7以上、8以上、9以上、10以上、20以上、30以上、40以上、50以上、60以上、70以上、80以上、90以上、または100以上の異なるレポーターシグナルペプチドを使用することができる。10以上の異なるレポーターシグナルペプチドを使用することができる。各ペプチドは様々な位置で不安定または切断結合を有することができる。 In various embodiments of all aspects of the invention, the reporter signal peptide can be altered by fragmentation or cleavage with a photolabile amino acid. Reporter signal peptides can be fragmented in collision cells and / or fragmented with asparagine-proline bonds, methionine, or phosphorylated amino acids. The common property may be a mass to charge ratio, the reporter signal peptide can be altered by changing its mass, its charge, or its mass and charge, and the altered form of the reporter signal peptide has been altered Differentiation is possible through the mass-to-charge ratio of the reporter signal peptide in the form. The method is 2 or more, 3 or more, 4 or more, 5 or more, 6 or more, 7 or more, 8 or more, 9 or more, 10 or more, 20 or more, 30 or more, 40 or more, 50 or more, 60 or more, 70 or more. 80 or more, 90 or more, or 100 or more different reporter signal peptides can be used. Ten or more different reporter signal peptides can be used. Each peptide can have unstable or cleavable bonds at various positions.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、該方法はさらにタンパク質シグニチャと1つ以上の他のタンパク質シグニチャとを比較するステップを具備する。検出された、変更されたレポーターシグナルペプチドは、複数の発現サンプルから得ることができる。検出された、変更されたレポーターシグナルペプチドの1部は、対照発現サンプルから得ることができる。該方法はさらに発現サンプルおよび対照発現サンプルから作成されるタンパク質シグニチャ間の差を識別するステップを具備する。その差は、発現サンプルおよび対照発現サンプル内のレポーターシグナルペプチドの存在、量、存在および量、または不在の差であってもよい。複数の発現サンプルは対照発現サンプルおよび試験発現サンプルを具備することができ、試験発現サンプルまたは試験発現サンプルのソースは、試験発現サンプル内の1つ以上のアミノ酸セグメントを破壊、破棄、または除去するように処理することができ、破壊、破棄、または除去されたアミノ酸セグメントに対応するレポーターシグナルペプチドは、試験発現サンプルではなく対照発現サンプルから作成される。 In various embodiments of all aspects of the invention, the method further comprises comparing the protein signature with one or more other protein signatures. The detected altered reporter signal peptide can be obtained from multiple expression samples. A portion of the altered reporter signal peptide detected can be obtained from a control expression sample. The method further comprises the step of identifying differences between protein signatures created from the expression sample and the control expression sample. The difference may be a difference in the presence, amount, presence and amount, or absence of reporter signal peptide in the expression sample and the control expression sample. The plurality of expression samples can comprise a control expression sample and a test expression sample such that the test expression sample or the source of the test expression sample destroys, discards, or removes one or more amino acid segments in the test expression sample. The reporter signal peptide corresponding to the amino acid segment that can be processed, destroyed, discarded, or removed is generated from the control expression sample rather than the test expression sample.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、試験発現サンプルは、試験発現サンプル内の1つ以上のアミノ酸セグメントを破壊、破棄、または除去するように処理することができる。試験サンプル内の1つ以上のアミノ酸セグメントは、試験発現サンプルから1つ以上のアミノ酸セグメントを分離することによって除去することができる。1つ以上のアミノ酸セグメントはアフィニティ分離によって分離することができる。試験発現サンプルのソースは、試験発現サンプル内の1つ以上のアミノ酸セグメントを破壊、破棄、または除去するように処理することができる。ソースの処理は、試験サンプルが得られる細胞を、1つ以上のヌクレオチドセグメントの発現を低減または除去する化合物、組成、または状況にさらすことによって実行することができる。 In various embodiments of all aspects of the invention, the test expression sample can be processed to destroy, discard, or remove one or more amino acid segments in the test expression sample. One or more amino acid segments in the test sample can be removed by separating one or more amino acid segments from the test expression sample. One or more amino acid segments can be separated by affinity separation. The source of the test expression sample can be processed to destroy, discard, or remove one or more amino acid segments in the test expression sample. The processing of the source can be performed by exposing the cells from which the test sample is obtained to a compound, composition, or situation that reduces or eliminates the expression of one or more nucleotide segments.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、該方法は対照発現サンプルおよび試験発現サンプル内のレポーターシグナルペプチドの差を識別するステップをさらに具備する。該方法は、発現サンプル内のレポーターシグナルペプチド間の差を識別するステップをさらに具備する。少なくとも2つの発現サンプル、または少なくとも2つの発現サンプルのソースは、異なる状況に置かれてもよい。発現サンプルのソースは細胞であってもよい。少なくとも2つの発現サンプルのタンパク質シグニチャの差は、異なる状況の影響を示すことができる。異なる状況は異なる化合物の作用を受けることができる。異なる状況は化合物の作用を受けても、作用を受けなくてもよい。 In various embodiments of all aspects of the invention, the method further comprises identifying a difference in reporter signal peptide in the control expression sample and the test expression sample. The method further comprises identifying a difference between reporter signal peptides in the expression sample. The at least two expression samples or the source of the at least two expression samples may be placed in different situations. The source of the expression sample may be a cell. Differences in protein signatures of at least two expression samples can indicate the effects of different situations. Different situations can be affected by different compounds. Different situations may or may not be affected by the compound.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、該方法は第2の発現サンプルから第2のタンパク質シグニチャを作成するステップと、第1のタンパク質シグニチャと第2のタンパク質シグニチャとを比較するステップをさらに具備し、第1及び第2のタンパク質シグニチャの差は、第1及び第2の発現サンプルのソースまたはソースの状態の差を示す。該方法は第2の発現サンプルから第2のタンパク質シグニチャを作成するステップと、第1のタンパク質シグニチャと第2のタンパク質シグニチャとを比較するステップとをさらに具備し、第1及び第2のタンパク質シグニチャの差は、第1及び第2の発現サンプルのタンパク質修飾の差を示す。第1の発現サンプルが得られる細胞が第2の発現サンプルが得られる細胞に関連する修飾欠損であることを除けば、第2の発現サンプルは、第1の発現サンプル同種の細胞から得られるサンプルであってもよい。第2の発現サンプルは、第1の発現サンプルと異なる種類の細胞から得られるサンプルであってもよく、第1のタンパク質サンプルが得られる細胞は、第2のタンパク質サンプルが得られる細胞に関連する修飾欠損である。 In various embodiments of all aspects of the invention, the method further comprises the steps of creating a second protein signature from the second expression sample and comparing the first protein signature to the second protein signature. The difference between the first and second protein signatures indicates the difference in the source or source status of the first and second expression samples. The method further comprises creating a second protein signature from the second expression sample, and comparing the first protein signature with the second protein signature, the first and second protein signatures. The difference in indicates the difference in protein modification between the first and second expression samples. The second expression sample is a sample obtained from the same type of cells as the first expression sample, except that the cell from which the first expression sample is obtained is a modification deficiency associated with the cell from which the second expression sample is obtained. It may be. The second expression sample may be a sample obtained from a different type of cell than the first expression sample, and the cell from which the first protein sample is obtained relates to the cell from which the second protein sample is obtained. Modification deficiency.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、1つ以上の細胞から発現サンプルを得ることができる。タンパク質シグニチャは細胞の生理学的状態を示すことができる、あるいは細胞の処理の効果を示すことができる。細胞は生体から得ることができ、細胞は生体を処理することにより処理可能である。生体は化合物を生体に投与することにより処理することができる。生体は人間であってもよい。 In various embodiments of all aspects of the invention, an expression sample can be obtained from one or more cells. The protein signature can indicate the physiological state of the cell or can indicate the effect of processing the cell. Cells can be obtained from living organisms, and cells can be treated by treating living organisms. A living body can be treated by administering the compound to the living body. The living body may be a human.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、変更されたレポーターシグナルペプチドは、第1および第2の発現サンプル内で検出できることが了解される。第2の発現サンプルは、第1の発現サンプルと同一の生体、異なる生体、異なる種の生体、異なる種の生体または同種の生体から得られるサンプルであってもよい。第2の発現サンプルは、第1の発現サンプルと同種の組織から得られるサンプルであってもよい。第2の発現サンプルは、第1の発現サンプルと異なる時点で得ることができる。第2の発現サンプルは、異なる種類の組織から得られるサンプル、または第1の発現サンプルと異なる細胞コンパートメントから得られるサンプルであってもよい。 It will be appreciated that in various embodiments of all aspects of the invention, the altered reporter signal peptide can be detected in the first and second expression samples. The second expression sample may be a sample obtained from the same living body, a different living body, a different kind of living body, a different kind of living body, or the same kind of living body as the first expression sample. The second expression sample may be a sample obtained from the same type of tissue as the first expression sample. The second expression sample can be obtained at a different time than the first expression sample. The second expression sample may be a sample obtained from a different type of tissue, or a sample obtained from a different cell compartment than the first expression sample.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、該方法はレポーターシグナルペプチドを変更するステップをさらに具備する。レポーターシグナルペプチドは断片化または光解離性アミノ酸での切断によって変更可能である。レポーターシグナルペプチドは衝突細胞内で断片化することができる。レポーターシグナルペプチドは、アスパラギン−プロリン結合、メチオニン、またはリン酸化アミノ酸で断片化することができる。 In various embodiments of all aspects of the invention, the method further comprises modifying the reporter signal peptide. The reporter signal peptide can be altered by fragmentation or cleavage with a photolabile amino acid. The reporter signal peptide can be fragmented in the collision cell. Reporter signal peptides can be fragmented with asparagine-proline bonds, methionine, or phosphorylated amino acids.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、該方法はさらに発現サンプルからレポーターシグナルペプチドを分離するステップを具備する。レポーターシグナルペプチドは、共通特性に基づく発現サンプルから区別および/または分離することができる。該方法はさらにレポーターシグナルペプチドを当該タンパク質またはペプチドから切断するステップを具備する。レポーターシグナルペプチドは、共通特性に基づく当該タンパク質またはペプチドから区別および/または分離することができる。該方法はさらにアミノ酸セグメントをレポーターシグナルペプチド部分とタンパク質部分に切断するステップを具備する。該方法はさらに2つ以上の発現サンプルをともに混合するステップを具備する。 In various embodiments of all aspects of the invention, the method further comprises separating the reporter signal peptide from the expression sample. Reporter signal peptides can be distinguished and / or separated from expression samples based on common properties. The method further comprises cleaving the reporter signal peptide from the protein or peptide. Reporter signal peptides can be distinguished and / or separated from the protein or peptide based on common properties. The method further comprises cleaving the amino acid segment into a reporter signal peptide portion and a protein portion. The method further comprises mixing two or more expression samples together.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、該方法は2つ以上のアミノ酸セグメントをともに混合するステップをさらに具備し、混合されたアミノ酸セグメントは2つ以上の異なる発現サンプルから得られる。標的変更レポーターシグナルペプチドが得られるレポーターシグナルペプチドを具備するアミノ酸セグメントの発現は、標的変更レポーターシグナルペプチドが得られる発現サンプルを識別することができる。発現サンプルは1つ以上の細胞から得ることができ、標的変更レポーターシグナルペプチドが得られるレポーターシグナルペプチドを具備するアミノ酸セグメントの発現は、識別された発現サンプルが得られる細胞を識別する。発現サンプルは1つ以上の生体から得ることができ、標的変更レポーターシグナルペプチドが得られるレポーターシグナルペプチドを具備するアミノ酸セグメントの発現は、識別された発現サンプルが得られる生体を識別する。発現サンプルは1つ以上の組織から得ることができ、標的変更レポーターシグナルペプチドが得られるレポーターシグナルペプチドを具備するアミノ酸セグメントの発現は、識別された発現サンプルが得られる組織を識別する。 In various embodiments of all aspects of the invention, the method further comprises mixing two or more amino acid segments together, wherein the mixed amino acid segments are obtained from two or more different expression samples. Expression of an amino acid segment comprising a reporter signal peptide that yields a target-change reporter signal peptide can identify an expression sample from which the target-change reporter signal peptide is obtained. An expression sample can be obtained from one or more cells, and the expression of the amino acid segment comprising the reporter signal peptide from which the targeted altered reporter signal peptide is obtained identifies the cell from which the identified expression sample is obtained. An expression sample can be obtained from one or more organisms, and the expression of the amino acid segment comprising the reporter signal peptide from which the target-change reporter signal peptide is obtained identifies the organism from which the identified expression sample is obtained. An expression sample can be obtained from one or more tissues, and the expression of the amino acid segment comprising the reporter signal peptide from which the targeted altered reporter signal peptide is obtained identifies the tissue from which the identified expression sample is obtained.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、発現サンプルは1つ以上の細胞株から得ることができ、標的変更レポーターシグナルペプチドが得られるレポーターシグナルペプチドを具備するアミノ酸セグメントの発現は、識別された発現サンプルが得られる細胞株を識別する。各核酸分子はさらに発現配列を具備することができ、発現配列はアミノ酸セグメントが発現されるように、ヌクレオチドセグメントに動作可能に連結することができる。発現配列は翻訳発現配列および/または転写発現配列を具備することができる。アミノ酸セグメントは生体外または生体内で発現させることができる。アミノ酸セグメントは細胞培養内で発現させることができる。各核酸分子の発現配列は異なっていてもよい。異なる発現配列は差別的に調整することができる。発現配列は同様に調整することができる。 In various embodiments of all aspects of the invention, expression samples can be obtained from one or more cell lines, and the expression of the amino acid segment comprising the reporter signal peptide from which the altered target reporter signal peptide is obtained has been identified. Identify the cell line from which the expression sample is obtained. Each nucleic acid molecule can further comprise an expression sequence, and the expression sequence can be operably linked to the nucleotide segment such that the amino acid segment is expressed. The expression sequence can comprise a translational expression sequence and / or a transcriptional expression sequence. The amino acid segment can be expressed in vitro or in vivo. Amino acid segments can be expressed in cell culture. The expression sequence of each nucleic acid molecule may be different. Different expression sequences can be differentially adjusted. The expression sequence can be similarly adjusted.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、複数の発現配列は、同一の発現カスケードの1部として発現される遺伝子の発現配列であってもよいし、あるいはその遺伝子から得られてもよいことが了解される。各核酸分子の発現配列は同一でもよいし、同様に調整されてもよい。少なくとも2つの核酸分子の発現配列は異なっていても同一でもよい。アミノ酸セグメントの発現は誘発させることができる。各核酸分子は複製配列をさらに具備することができ、複製配列は核酸分子の複製を仲介する。核酸分子は生体外または生体内で複製させることができる。核酸分子は細胞培養内で複製させることができる。各核酸分子は統合配列をさらに具備することができ、統合配列は核酸分子の他の核酸類への統合を仲介する。核酸分子は(たとえば、所定の位置で)染色体に組み込むことができる。 In various embodiments of all aspects of the invention, the plurality of expression sequences may be or may be derived from genes expressed as part of the same expression cascade. Is understood. The expression sequence of each nucleic acid molecule may be the same or may be adjusted similarly. The expression sequences of at least two nucleic acid molecules may be different or the same. Expression of the amino acid segment can be induced. Each nucleic acid molecule can further comprise a replication sequence, which mediates replication of the nucleic acid molecule. Nucleic acid molecules can be replicated in vitro or in vivo. Nucleic acid molecules can be replicated in cell culture. Each nucleic acid molecule can further comprise an integration sequence, which mediates the integration of the nucleic acid molecule into other nucleic acids. The nucleic acid molecule can be integrated into the chromosome (eg, at a predetermined location).
本発明のすべての側面の各種実施形態において、核酸類分子は、1つ以上の核酸サンプル内の核酸類を複製することによって作成することができる。核酸類は対のプライマーを利用して複製することができ、核酸分子を作成するのに使用されるプライマー対内の各第1のプライマーは、レポーターシグナルペプチドを符号化するヌクレオチド配列を具備する。各第1のプライマーはさらに発現配列を具備することができる。各第1のプライマーのヌクレオチド配列は、エピトープタグを符号化することもできる。各アミノ酸セグメントは、エピトープタグをさらに具備することができる。各アミノ酸セグメントのエピトープタグは異なっていてもよいし同一でもよい。少なくとも2つのアミノ酸セグメントのエピトープタグは異なっていてもよいし同一でもよい。アミノ酸セグメントはエピトープタグを介して1つ以上の発現サンプルから区別および/または分離することができる。 In various embodiments of all aspects of the invention, nucleic acid molecules can be created by replicating nucleic acids in one or more nucleic acid samples. Nucleic acids can be replicated utilizing a pair of primers, and each first primer within a primer pair used to create a nucleic acid molecule comprises a nucleotide sequence that encodes a reporter signal peptide. Each first primer can further comprise an expression sequence. The nucleotide sequence of each first primer can also encode an epitope tag. Each amino acid segment can further comprise an epitope tag. The epitope tag of each amino acid segment may be different or the same. The epitope tags of at least two amino acid segments may be different or the same. Amino acid segments can be distinguished and / or separated from one or more expression samples via an epitope tag.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、各アミノ酸セグメントのレポーターシグナルペプチドは異なっていてもよいし同一でもよい。少なくとも2つのアミノ酸セグメントのレポーターシグナルペプチドは異なっていてもよいし同一でもよい。核酸分子は、細胞または細胞株内にあることができる。各核酸分子は異なる細胞(あるいは、細胞株)内あるいは同一の細胞(あるいは、細胞株)内にあることができる。各核酸分子は発現配列をさらに具備することができ、アミノ酸セグメントが発現されるように、発現配列は動作可能にヌクレオチドセグメントに連結させることができる。各核酸分子の発現配列は異なっていてもよいし同様に調整されてもよい。複数の発現配列は、同一の発現カスケードの1部として発現される遺伝子の発現配列であってもよいし、あるいはその遺伝子から得られてもよい。 In various embodiments of all aspects of the invention, the reporter signal peptide of each amino acid segment may be different or the same. The reporter signal peptides of at least two amino acid segments may be different or the same. The nucleic acid molecule can be in a cell or cell line. Each nucleic acid molecule can be in a different cell (or cell line) or in the same cell (or cell line). Each nucleic acid molecule can further comprise an expression sequence, and the expression sequence can be operably linked to the nucleotide segment such that the amino acid segment is expressed. The expression sequence of each nucleic acid molecule may be different or may be similarly adjusted. The plurality of expression sequences may be expression sequences of genes expressed as part of the same expression cascade, or may be obtained from the genes.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、核酸分子は細胞(あるいは、細胞株)の染色体に組み込むことができる。核酸分子は染色体所定の位置で組み込むことができる。染色体は人工染色体であってもよい。核酸分子はプラスミドであってもよく、プラスミドに組み込んでもよい。細胞は細胞株内にあってもよい。各核酸分子は異なる細胞または細胞株内にあってもよく、同一の細胞または細胞株内にあってもよい。発現サンプルは細胞から作成してもよい。各発現サンプルは細胞サンプルから得た細胞から作成することができ、各発現サンプルは様々な細胞サンプルから作成することができる。各細胞サンプルは様々な状況に置くことができ、様々な試験化合物と接触させることができ、様々な状況下で培養させることができ、様々な生体から得ることができ、様々な組織から得ることができ、あるいは様々な時点で同一のソースから入手することができる。発現サンプルは細胞を溶解することにより作成することができる。 In various embodiments of all aspects of the invention, the nucleic acid molecule can be integrated into the chromosome of a cell (or cell line). The nucleic acid molecule can be integrated at a predetermined position of the chromosome. The chromosome may be an artificial chromosome. The nucleic acid molecule may be a plasmid or may be incorporated into a plasmid. The cell may be in a cell line. Each nucleic acid molecule may be in a different cell or cell line or in the same cell or cell line. Expression samples may be made from cells. Each expression sample can be made from cells obtained from a cell sample, and each expression sample can be made from various cell samples. Each cell sample can be placed in a variety of situations, can be contacted with a variety of test compounds, can be cultured under a variety of circumstances, can be obtained from a variety of organisms, and can be obtained from a variety of tissues. Or can be obtained from the same source at various times. An expression sample can be prepared by lysing cells.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、核酸分子は生体内にあってもよい。各核酸分子は異なる生体内にあっても、同一の生体内にあってもよい。各核酸分子は発現配列をさらに具備することができ、アミノ酸セグメントが発現できるように、発現配列は動作可能にヌクレオチドセグメントに連結することができる。各核酸分子の発現配列は異なっていてもよいし、同様に調整されてもよい。複数の発現配列は同一の発現カスケードの1部として発現される遺伝子の発現配列でもよいし、あるいはその遺伝子から得られてもよい。核酸分子は生体の染色体に組み込む(たとえば、所定の位置で染色体に組み込む)ことができる。染色体は人工染色体であってもよい。核酸分子はプラスミドであってもよいし、プラスミドに組み込まれてもよい。各核酸分子は異なる生体内にあっても、同一の生体内にあってもよい。核酸分子は生体の細胞内(たとえば、生体の細胞のほぼすべてまたは生体の細胞の1部に)にあってもよい。アミノ酸セグメントは、生体の細胞のほぼすべてまたは生体の細胞の1部で発現させることができる。 In various embodiments of all aspects of the invention, the nucleic acid molecule may be in vivo. Each nucleic acid molecule may be in a different living body or in the same living body. Each nucleic acid molecule can further comprise an expression sequence, and the expression sequence can be operably linked to the nucleotide segment so that the amino acid segment can be expressed. The expression sequence of each nucleic acid molecule may be different or may be adjusted similarly. The plurality of expression sequences may be expression sequences of genes expressed as part of the same expression cascade, or may be obtained from the genes. The nucleic acid molecule can be incorporated into a chromosome of a living body (for example, incorporated into a chromosome at a predetermined position). The chromosome may be an artificial chromosome. The nucleic acid molecule may be a plasmid or may be incorporated into a plasmid. Each nucleic acid molecule may be in a different living body or in the same living body. The nucleic acid molecule may be in a living cell (eg, in nearly all of the living cell or in a portion of the living cell). The amino acid segment can be expressed in almost all cells of a living body or a portion of cells of a living body.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、各アミノ酸セグメントの当該タンパク質またはペプチドは異なっていても同一でもよい。少なくとも2つのアミノ酸セグメントの当該タンパク質またはペプチドは異なっていても同一でもよい。当該タンパク質またはペプチドは関連していてもよい、同一のカスケード内で生成されるタンパク質であってもよい、同一の酵素経路内のタンパク質であってもよい、同一の状況下で発現されるタンパク質であってもよい、同一の疾病と関連付けられるタンパク質であってもよい、同一の細胞種または同一の組織種と関連付けられるタンパク質であってもよい。 In various embodiments of all aspects of the invention, the protein or peptide of each amino acid segment may be different or the same. The protein or peptide of the at least two amino acid segments may be different or the same. The protein or peptide may be related, may be a protein produced in the same cascade, may be a protein in the same enzymatic pathway, or is a protein expressed in the same context. It may be a protein associated with the same disease or a protein associated with the same cell type or the same tissue type.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、ヌクレオチドセグメントは、それぞれがレポーターシグナルペプチドまたはインジケータシグナルペプチドおよび当該タンパク質またはペプチドを具備する複数のアミノ酸セグメントを符号化することができる。ヌクレオチドセグメントの1つの内の少なくとも2つのアミノ酸セグメントの当該タンパク質またはペプチドは異なっていてもよい。ヌクレオチドセグメントの1つの内のアミノ酸セグメントの当該タンパク質またはペプチドは異なっていてもよい。各ヌクレオチドセグメント内の少なくとも2つのアミノ酸セグメンの当該タンパク質またはペプチドは異なっていてもよい。各ヌクレオチドセグメント内のアミノ酸セグメントの当該タンパク質またはペプチドは異なっていてもよい。 In various embodiments of all aspects of the invention, the nucleotide segment may encode a plurality of amino acid segments each comprising a reporter signal peptide or indicator signal peptide and the protein or peptide. The protein or peptide of at least two amino acid segments within one of the nucleotide segments may be different. The protein or peptide of the amino acid segment within one of the nucleotide segments may be different. The protein or peptide of at least two amino acid segments within each nucleotide segment may be different. The protein or peptide of the amino acid segment within each nucleotide segment may be different.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、該セットは単独の核酸分子から構成することができる。該セットは単独の核酸分子から構成することができ、核酸分子は、それぞれがアミノ酸セグメントを符号化する複数のヌクレオチドセグメントを具備する。アミノ酸セグメントは、レポーターシグナルペプチドと当該タンパク質またはペプチド間の接合部近傍に切断部位を具備することができる。切断部位は切断することができる。レポーターシグナルペプチドは当該ペプチドまたはタンパク質から区別および/または分離することができる。切断部位はトリプシン切断部位であってもよい。切断部位はレポーターシグナルペプチドと当該タンパク質またはペプチド間の接合部にあってもよい。各アミノ酸セグメントはさらに自己開裂セグメントを具備することができる。自己開裂セグメントはレポーターシグナルペプチドと当該タンパク質またはペプチドの間にあってもよい。自己開裂セグメントはアミノ酸セグメントを切断することができる。レポーターシグナルペプチドは、当該ペプチドまたはタンパク質から区別および/または分離することができる。自己開裂セグメントはインテイセグメントであってもよい。 In various embodiments of all aspects of the invention, the set can consist of a single nucleic acid molecule. The set can be composed of a single nucleic acid molecule, wherein the nucleic acid molecule comprises a plurality of nucleotide segments, each encoding an amino acid segment. The amino acid segment can comprise a cleavage site near the junction between the reporter signal peptide and the protein or peptide. The cleavage site can be cleaved. The reporter signal peptide can be distinguished and / or separated from the peptide or protein. The cleavage site may be a trypsin cleavage site. The cleavage site may be at the junction between the reporter signal peptide and the protein or peptide. Each amino acid segment can further comprise a self-cleaving segment. The self-cleaving segment may be between the reporter signal peptide and the protein or peptide. Self-cleaving segments can cleave amino acid segments. The reporter signal peptide can be distinguished and / or separated from the peptide or protein. The self-cleaving segment may be an intei segment.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、複数の異なる変更されたレポーターシグナルペプチドを検出することができ、各変更されたレポーターシグナルペプチドの検出は、変更されたレポーターシグナルペプチドが得られるレポーターシグナルペプチドを具備するアミノ酸セグメントの発現、あるいは変更されたレポーターシグナルペプチドが得られる細胞サンプルの存在のいずれかを示すことが了解される。異なる発現サンプルまたは細胞サンプルは異なる核酸分子を具備することができ、各変更されたレポーターシグナルペプチドの検出は、変更されたレポーターシグナルペプチドが得られるレポーターシグナルペプチドを具備するアミノ酸セグメントを符号化するヌクレオチドセグメントを具備する核酸分子を備える発現サンプルの発現、あるいは変更されたレポーターシグナルペプチドが得られるレポーターシグナルペプチドを具備するアミノ酸セグメントを符号化するヌクレオチドセグメントを備える核酸分子を具備する細胞サンプルの存在のいずれかを示す。 In various embodiments of all aspects of the invention, a plurality of different altered reporter signal peptides can be detected, and detection of each altered reporter signal peptide results in a reporter signal from which the altered reporter signal peptide is obtained. It is understood that either the expression of the amino acid segment comprising the peptide or the presence of a cell sample from which an altered reporter signal peptide is obtained is shown. Different expression samples or cell samples can comprise different nucleic acid molecules and detection of each altered reporter signal peptide encodes an amino acid segment comprising the reporter signal peptide from which the altered reporter signal peptide is obtained Either the expression of an expression sample comprising a nucleic acid molecule comprising a segment or the presence of a cell sample comprising a nucleic acid molecule comprising a nucleotide segment encoding an amino acid segment comprising a reporter signal peptide resulting in an altered reporter signal peptide Indicate.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、複数の異なる発現サンプルを使用することができ、各異なる発現サンプルは異なる核酸分子を具備し、変更されたレポーターシグナルペプチドの検出は、検出された、変更されたレポーターシグナルペプチドが得られるレポーターシグナルペプチドを具備するアミノ酸セグメントを符号化するヌクレオチドセグメントを備える核酸分子を具備する発現サンプルの発現を示すことが了解される。 In various embodiments of all aspects of the invention, a plurality of different expression samples can be used, each different expression sample comprising a different nucleic acid molecule, and detection of the altered reporter signal peptide was detected, It is understood that expression of an expression sample comprising a nucleic acid molecule comprising a nucleotide segment encoding an amino acid segment comprising a reporter signal peptide is obtained, resulting in an altered reporter signal peptide.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、各細胞または生体は少なくとも1つの核酸分子を含むように設計することができ、各細胞または生体内の核酸分子のヌクレオチドセグメントによって符号化されるアミノ酸セグメントのレポーターシグナルペプチドは異なっていてもよい。当該形質を有する各細胞は同一のレポーターシグナルペプチドを具備することができ、当該形質を有する生体は同一のレポーターシグナルペプチドを具備することができる。当該形質は異種遺伝子またはトランス遺伝子であってもよい。異種遺伝子またはトランス遺伝子は核酸分子を具備することができる。異種遺伝子またはトランス遺伝子はアミノ酸セグメントを符号化することができる。複数の異なる変更されたレポーターシグナルペプチドを検出することができ、各変更されたレポーターシグナルペプチドの検出は、変更されたレポーターシグナルペプチドが得られる細胞の存在を示す。 In various embodiments of all aspects of the invention, each cell or organism can be designed to contain at least one nucleic acid molecule, and the amino acid segment encoded by the nucleotide segment of the nucleic acid molecule in each cell or organism The reporter signal peptides may be different. Each cell having the trait can have the same reporter signal peptide, and a living body having the trait can have the same reporter signal peptide. The trait may be a heterologous gene or a transgene. The heterologous gene or transgene can comprise a nucleic acid molecule. A heterologous gene or transgene can encode an amino acid segment. Multiple different altered reporter signal peptides can be detected, and detection of each altered reporter signal peptide indicates the presence of a cell from which the altered reporter signal peptide is obtained.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、様々な細胞または生体は様々な核酸分子を具備することができ、各変更されたレポーターシグナルペプチドの検出は、変更されたレポーターシグナルペプチドが得られるレポーターシグナルペプチドを具備するアミノ酸セグメントを符号化するヌクレオチドセグメントを備える核酸分子を具備する細胞または生体の存在を示すことが了解される。 In various embodiments of all aspects of the invention, different cells or organisms can be provided with different nucleic acid molecules, and detection of each altered reporter signal peptide is a reporter from which the altered reporter signal peptide is obtained. It is understood that the presence of a cell or organism comprising a nucleic acid molecule comprising a nucleotide segment that encodes an amino acid segment comprising a signal peptide.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、複数の様々な細胞、細胞サンプル、または生体を使用することができ、それぞれの様々な細胞、細胞サンプル、または生体は様々な核酸分子を具備し、変更されたレポーターシグナルペプチドの検出は、検出された、変更されたレポーターシグナルペプチドが得られるレポーターシグナルペプチドを具備するアミノ酸セグメントを符号化するヌクレオチドセグメントを備える核酸分子を具備する細胞、細胞サンプル、または生体の存在を示すことが了解される。 In various embodiments of all aspects of the invention, a plurality of different cells, cell samples, or organisms can be used, each different cell, cell sample, or organism comprising different nucleic acid molecules, Detection of an altered reporter signal peptide comprises detecting a cell, a cell sample comprising a nucleic acid molecule comprising a nucleotide segment encoding an amino acid segment comprising a reporter signal peptide that results in an altered reporter signal peptide, or It is understood that it indicates the presence of a living body.
別の側面によると、本発明は検体を検出する方法を提供し、該方法は1つ以上の検出器と1つ以上の標的サンプルを関連付けるステップであって、各検出器は特定結合分子、キャリア、およびブロック群を具備し、ブロック群は複数ブロックを具備し、複数ブロックは1セットのレポーターシグナルおよび1つ以上のインジケータシグナル(および/または 2つ以上のセットのレポーターシグナル)を具備するステップと、ブロック群を検出するステップとを具備する。各セット内のレポーターシグナルは共通特性を有し、共通特性によって、レポーターシグナルを共通特性を欠く分子から区別または分離でき、レポーターシグナルは変更可能であり、変更された形式の各レポーターシグナルはすべての別の変更された形式のレポーターシグナルから区別可能である。共通特性によって、レポーターシグナルを共通特性を欠く分子から区別および/または分離できる状況において、レポーターシグナルおよび1つ以上のインジケータシグナル(あるいは、2つ以上のセットのレポーターシグナル)は所定パターンを生成する。形式によっては、インジケータシグナルは共通特性を有していない。共通特性は質量電荷比であってもよく、レポーターシグナルがその質量を変更することにより変更可能であり、変更された形式のレポーターシグナルは変更された形式のレポーターシグナルの質量電荷比の差を介して区別可能である。レポーターシグナルの質量は断片化により変更可能である。レポーターシグナルの変更は、電荷を変更することもできる。 According to another aspect, the invention provides a method for detecting an analyte, the method comprising associating one or more detectors with one or more target samples, each detector comprising a specific binding molecule, a carrier And a group of blocks, the group of blocks comprising a plurality of blocks, the plurality of blocks comprising a set of reporter signals and one or more indicator signals (and / or two or more sets of reporter signals); And detecting a block group. The reporter signals in each set have common characteristics, which can distinguish or separate the reporter signals from molecules lacking common characteristics, the reporter signals can be altered, and each reporter signal in the altered form is It can be distinguished from another modified form of reporter signal. In situations where the common property allows the reporter signal to be distinguished and / or separated from molecules lacking the common property, the reporter signal and one or more indicator signals (or two or more sets of reporter signals) generate a predetermined pattern. In some formats, indicator signals do not have common characteristics. The common property may be the mass to charge ratio, the reporter signal can be altered by changing its mass, and the altered form of the reporter signal is mediated by the difference in mass to charge ratio of the altered form of the reporter signal. Are distinguishable. The mass of the reporter signal can be altered by fragmentation. Changing the reporter signal can also change the charge.
本発明のすべての側面の各種実施形態において、検出器は1つ以上の検体と関連付け、検出されることができる。上記検出は、たとえば、(a)それぞれが共通特性を有する1セットのレポーターシグナルおよび1つ以上のインジケータシグナル(および/または2つ以上のセットのレポーターシグナル)を共通特性を欠く分子から分離するステップと、(b)レポーターシグナルおよび1つ以上のインジケータシグナルによって生成された(および/または2つ以上のセットのレポーターシグナルによって生成された)所定パターンを識別するステップと、(c)所定パターンを生成するレポーターシグナルを変更するステップと、(d)変更された形式のレポーターシグナルを検出し相互に区別するステップと、を具備することができる。 In various embodiments of all aspects of the invention, a detector can be associated with and detected by one or more analytes. The detection can include, for example, (a) separating a set of reporter signals and one or more indicator signals (and / or two or more sets of reporter signals) each having a common property from molecules lacking the common property. And (b) identifying a predetermined pattern generated by the reporter signal and one or more indicator signals (and / or generated by two or more sets of reporter signals), and (c) generating the predetermined pattern And (d) detecting and distinguishing the altered form of the reporter signal from each other.
したがって、本発明の目的は、検体の存在、量、または存在および量の多重判定方法を提供することである。本発明の別の目的は、タンパク質の存在、量、または存在および量を判定できるように標識タンパク質を提供することである。本発明の別の目的は、タンパク質の存在、量、または存在および量の多重判定を可能とするようにタンパク質を標識付けする方法を提供することである。本発明の別の目的は、タンパク質の存在、量、または存在および量の多重判定方法を提供することである。本発明の目的は質量タグシグニチャの検出方法を提供することである。本発明の目的は、タンパク質シグニチャの検出方法を提供することである。本発明の別の目的は、タンパク質シグニチャを具備するペプチドの独自性と純度の評価を提供することである。本発明の別の目的は、タンパク質シグニチャを具備するペプチドの中で、リン酸化ペプチドまたはその他の翻訳後タンパク質修飾を検出する方法を提供することである。本発明の別の目的は、質量タグシグニチャの生成キットを提供することである。本発明の別の目的は、タンパク質シグニチャの生成キットを提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for multiple determination of the presence, amount, or presence and amount of an analyte. Another object of the present invention is to provide a labeled protein so that the presence, amount, or presence and amount of the protein can be determined. Another object of the present invention is to provide a method for labeling a protein to allow multiple determinations of the presence, amount, or presence and amount of the protein. Another object of the present invention is to provide a method for multiple determination of the presence, amount, or presence and amount of a protein. An object of the present invention is to provide a mass tag signature detection method. An object of the present invention is to provide a method for detecting a protein signature. Another object of the present invention is to provide an assessment of the uniqueness and purity of peptides comprising protein signatures. Another object of the present invention is to provide a method for detecting phosphorylated peptides or other post-translational protein modifications in peptides with protein signatures. Another object of the present invention is to provide a mass tag signature generation kit. Another object of the present invention is to provide a kit for generating protein signatures.
開示された方法および構成のさらなる利点は、以下の説明に部分的に記載され、および説明から部分的に理解されるであろう、あるいは開示された方法および構成の実行から学び取ることができる。開示された方法および構成の利点は、添付の請求項に具体的に指摘される構成要素および組み合わせにより認識および到達されるであろう。上記の概要および下記の詳細な説明のいずれも単に例示であり、請求される本発明を限定するものではないと理解されたい。 Additional advantages of the disclosed methods and configurations will be set forth in part in the following description and will be understood in part from the description, or may be learned from practice of the disclosed methods and configurations. The advantages of the disclosed methods and arrangements will be realized and attained by means of the elements and combinations particularly pointed out in the appended claims. It is to be understood that both the foregoing summary and the following detailed description are exemplary only and are not intended to limit the claimed invention.
本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を成す添付の図面は、開示された方法および構成のいくつかの実施形態を示し、説明とともに開示された方法および構成の原理を説明するのに役立つ。 The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of this specification, illustrate some embodiments of the disclosed methods and configurations, and together with the description, illustrate the principles of the disclosed methods and configurations Useful.
現行の技術は、標識を多重化することのできる能力に限定される。対照的に、本発明の開示された方法では、順次読出しシステムに比べて、多くのサンプルの同時読出しと高い内部精度を可能にする。開示された方法は、抗体またはタンパク質マイクロアレイ、DNAマイクロアレイ、発現プロファイリング、比較ゲノミクス、免疫学、診断検定、品質管理などの多数の分野における検出システムとして使用可能な有利な特性を備える。 Current technology is limited to the ability to multiplex labels. In contrast, the disclosed method of the present invention allows for simultaneous readout of many samples and high internal accuracy compared to a sequential readout system. The disclosed methods have advantageous properties that can be used as detection systems in numerous fields such as antibody or protein microarrays, DNA microarrays, expression profiling, comparative genomics, immunology, diagnostic assays, quality control, and the like.
開示された方法および構成は、以下の特定の実施形態の詳細な説明、そこに含まれる実施例、図面、上記および以下の記載を参照し、より容易に理解することができる。 The disclosed methods and structures can be more readily understood with reference to the following detailed description of specific embodiments, examples contained therein, the drawings, and the foregoing and following description.
1つまたは複数の検体(タンパク質を含む)の高感度検出のための組成および方法が開示される。概して、その方法は、多次元シグナル(MDS)と称される特別な標識成分の使用を含む。開示された方法では、多次元シグナルの分析の結果、さらなるレベルの分析を行うことができる、あるいは行うべきであるかどうか、および/または分析された物質のどの部分をさらなるレベルの分析で分析できる、あるいは分析すべきであるかを示すのに供する1つ以上の所定パターンがもたらされる。これが有益なのは、複数レベルの分析は時間がかかり、大量のデータを生成する可能性があり、さらなる分析がどの部分に基づくべきかを示すための分析レベルにおける所定パターンの使用は作業量を限定し、当該物質に関するデータ収集に焦点を合わせるからである。分析の有効例は質量分析であり、所定パターンの有効例は質量電荷比に基づく質量分析ピークのパターンである。 Disclosed are compositions and methods for sensitive detection of one or more analytes (including proteins). In general, the method involves the use of special labeling components called multidimensional signals (MDS). In the disclosed method, the analysis of the multidimensional signal can result in an additional level of analysis or whether it should be done and / or which part of the analyzed substance can be analyzed with an additional level of analysis. Or one or more predetermined patterns that serve to indicate what should be analyzed. This is beneficial because multiple levels of analysis can be time consuming and generate large amounts of data, and the use of a predetermined pattern at the analysis level to indicate which part should be based on further analysis limits the amount of work. The focus is on data collection for the substance. An effective example of the analysis is mass spectrometry, and an effective example of the predetermined pattern is a pattern of a mass analysis peak based on the mass-to-charge ratio.
質量分析による等圧レポーターシグナルの分析は、概して所与の質量電荷比(当該等圧レポーターシグナルの質量電荷比に相当する)の物質を選択する第1の質量分析と、異なる形式の変更されたレポーターシグナルを検出し識別する第2の質量分析の2回の質量分析を必要とする。レポーターシグナルで標識付けされた多数の様々な検体を含むサンプルでは、それぞれの様々な検体が第1回の質量分析において別々に選択され、検体毎に変更された形式のレポーターシグナルを別々に検出する必要がある。これには非常に時間がかかる。たとえ複数の標識検体に関して分離と検出が同時に達成可能であるとしても、これにより大量のデータが生成される。というのは、質量電荷比の全範囲をまとめてカバーするサンプル部分が、存在するレポーターシグナルを識別し様々な検体と関連付けるために第2回の質量分析を別々に受ける必要があるからである。開示された方法は、どのサンプルとどのサンプル部分が、次のレベルの分析でさらに分析されるべきかを特定する手段を提供することによりこの問題を解決する。 Analysis of the isobaric reporter signal by mass spectrometry has been modified in a different format than the first mass analysis, which generally selects substances of a given mass to charge ratio (corresponding to the mass to charge ratio of the isobaric reporter signal). Two mass analyzes are required for the second mass analysis to detect and identify the reporter signal. For samples containing a large number of different analytes labeled with a reporter signal, each different analyte is selected separately in the first mass analysis, and the altered reporter signal is detected separately for each analyte. There is a need. This is very time consuming. This produces a large amount of data even if separation and detection can be achieved simultaneously for multiple labeled analytes. This is because the portion of the sample that collectively covers the entire range of mass to charge ratios needs to undergo a second mass analysis separately to identify the existing reporter signal and associate it with the various analytes. The disclosed method solves this problem by providing a means to identify which samples and which sample parts are to be further analyzed in the next level of analysis.
好適な形式の開示された方法は等圧技術と非等圧技術を組み合わせて使用し、高度なワークフロー特性を有するシステムをもたらす。このワークフローでは、質量分析読出しにより、等圧標識(レポーターシグナルレベルの分析)上でMS/MS事象をトリガするMS次元(インジケータレベルの分析)における非等圧標識の走査が、効率的なデータ収集システムを提供する。 The preferred form of the disclosed method uses a combination of isobaric and non-isobaric techniques, resulting in a system with advanced workflow characteristics. In this workflow, mass spectrometric readout enables efficient data collection by scanning non-isobaric labels in the MS dimension (indicator level analysis) that triggers MS / MS events on isobaric labels (reporter signal level analysis). Provide a system.
開示された方法は、i−PROT(米国出願第2003/0194717号、米国出願第2004/0220412号、米国出願第2003/0124595号、米国特許第6,824,981号に記載)、iTRAQ(米国出願第2004/0220412号およびPCT出願第WO2004/070352号に記載)、TMT(米国出願第2003/0194717号に記載)などの適切な等圧標識付けシステムを利用することができる。本明細書に開示される等圧システムは、多重化MS/MS読出しとMSスペクトルの複雑さを増大させない特質とを通じた、強化されたデータ品質を提供する例である。このような等圧標識付けシステムは、本明細書に開示される原理を用いて組み合わせ、あるいは多重化して、等圧標識付けシステム間に非等圧関係を生み出すことができる。もしくは、あるいはさらに、開示された方法は、適切な非等圧標識、たとえば、ICAT標識(PCT出願第WO00/011208号に記載、ICAT標識の使用例は、PCT出願第WO02/090929号および米国出願第2002/0192720号に記載されている)、質量欠損タグ(米国出願第2002/0172961号およびHall et al.、J.Mass Spectrometry38:809〜816(2003)に記載)、米国出願第2004/0018565、2003/0100018、2003/0050453、2004/0023274、2002/014673、2003/0022225号、米国特許第6,312,893、6,312,904、6,629,040号、Geysen et al.、Chemistry & Biology 3(8):679〜688(1996)に記載の標識のような別の標識を利用することができ、本明細書に開示される非等圧は例である。当該検体に付加されるとき、非等圧標識はMSにより区別することができるが、等圧標識はMS/MSまたはより高次(次は等圧標識の重畳および分析方法に関するレベルに応じる)を要する。すなわち、等圧MS種はMS/MSにより、等圧MS/MS種はMS/MS/MSにより分解することができる。高次スペクトルを回収するのに必要な時間は、概して低次スペクトルより長い。開示された方法は、より費用のかかる高次データ収集をトリガするために低次スペクトルを利用する(よって、より控えめで効率的な高次データ収集を利用する)。加えて、データ保存量は高次スペクトルで迅速に増大し、このようなトリガシステムによって、当該種に関するデータのみの保存が可能になる。また、関連データのみが通過する場合、下流のデータマイニングがより効率化される可能性がある。 The disclosed methods are described in i-PROT (described in US application 2003/0194717, US application 2004/0220412, US application 2003/0124595, US Pat. No. 6,824,981), iTRAQ (US Appropriate isobaric labeling systems such as application 2004/0220412 and PCT application WO 2004/070352), TMT (described in US application 2003/0194717) can be utilized. The isobaric system disclosed herein is an example that provides enhanced data quality through multiplexed MS / MS readout and attributes that do not increase the complexity of the MS spectrum. Such isobaric labeling systems can be combined or multiplexed using the principles disclosed herein to create non-isobaric relationships between isobaric labeling systems. Alternatively, or in addition, the disclosed methods can be performed using suitable non-isobaric labels, such as ICAT labels (described in PCT application WO 00/011208, examples of use of ICAT labels are described in PCT application WO 02/090929 and US applications. No. 2002/0192720), mass defect tags (described in US Application No. 2002/0172961 and Hall et al., J. Mass Spectrometry 38: 809-816 (2003)), US Application No. 2004/0018565. 2003/0100018, 2003/0050453, 2004/0023274, 2002/014673, 2003/0022225, US Pat. Nos. 6,312,893, 6,312,904, 6,629,040, Geysen et al. Other labels, such as those described in Chemistry & Biology 3 (8): 679-688 (1996) can be utilized, and the non-isobaric pressure disclosed herein is an example. When added to the specimen, non-isobaric labels can be distinguished by MS, but isobaric labels can be MS / MS or higher (depending on the level of isobaric label superposition and analysis method). Cost. That is, the isobaric MS species can be decomposed by MS / MS, and the isobaric MS / MS species can be decomposed by MS / MS / MS. The time required to collect the higher order spectrum is generally longer than the lower order spectrum. The disclosed method utilizes the lower order spectrum to trigger more expensive higher order data collection (and thus uses more modest and efficient higher order data collection). In addition, the amount of data storage increases rapidly in the higher order spectrum, and such a trigger system allows the storage of only data relating to the species. Moreover, when only relevant data passes, downstream data mining may be more efficient.
開示された多重レベル分析では、別のレベルまたは次元の分析が実行可能であるというインジケータとしての役割を果たす、および/または分析サンプルの一部を次のレベルの分析で分析すべきであるというインジケータとしての役割を果たすことのできる1つ以上の所定パターンを生成可能な分析レベルが、インジケータレベル、インジケータ分析、またはインジケータレベルの分析と称することができる。いくつかの形式の多重レベル分析は、分析レベルの1つがインジケータレベルである場合に実行することができる。このように、開示されたインジケータレベルの分析は、インジケータ分析の前または後のいずれかに、別のサンプルおよび検体の処理または分析の技術または方法と組み合わせることができる。 The disclosed multi-level analysis serves as an indicator that another level or dimension of analysis is feasible and / or an indicator that a portion of the analysis sample should be analyzed at the next level of analysis An analysis level capable of generating one or more predetermined patterns that can serve as an indicator can be referred to as an indicator level, an indicator analysis, or an indicator level analysis. Some forms of multi-level analysis can be performed when one of the analysis levels is an indicator level. Thus, the disclosed indicator level analysis can be combined with another sample and analyte processing or analysis technique or method either before or after indicator analysis.
所与のインジケータレベルの分析は、すべての存在する多次元シグナルに関連するインジケータレベルの分析である必要はない。すなわち、本明細書に開示されるような所定パターンに関して分析される、あるいは作動されることを意図する、あるいは意図しない多次元シグナルが、所定パターンに関して分析される別の多次元シグナルとともに分析レベル内に存在することができる。後者の分析により、その分析レベルは、後者の多次元シグナル(すなわち、「別の」多次元シグナル)に関連するインジケータレベルの分析となる。同様に、所与のレポーターシグナルレベルの分析は、すべての存在する多次元シグナルに関連するレポーターシグナルレベルの分析である必要はない。すなわち、本明細書に開示されるような識別レポーターシグナル(あるいは、別の多次元シグナル)に関して分析される、あるいは作動されることを意図する、あるいは意図しない多次元シグナルが、識別レポーターシグナル(あるいは、別の多次元シグナル)に関して分析される別の多次元シグナル(レポーターシグナルなど)とともに分析レベル内に存在することができる。後者の分析により、その分析レベルは、後者の多次元シグナル(すなわち、「別の」多次元シグナル)に関連するレポーターシグナルレベルの分析となる。さらに、所与のレベルまたは回の分析は一部の存在する多次元シグナルに関連するインジケータレベルの分析、および別の存在する多次元シグナルに関連するレポーターシグナルレベルの分析であってもよい。 A given indicator level analysis need not be an indicator level analysis associated with all existing multidimensional signals. That is, a multidimensional signal that is analyzed or is intended to be actuated or is not intended to be actuated with respect to a predetermined pattern as disclosed herein is within an analysis level with another multidimensional signal that is analyzed with respect to the predetermined pattern. Can exist. The latter analysis results in an analysis of the indicator level associated with the latter multidimensional signal (ie, “another” multidimensional signal). Similarly, analysis of a given reporter signal level need not be an analysis of reporter signal levels associated with all existing multidimensional signals. That is, a multidimensional signal that is intended to be analyzed or acted upon with respect to an identification reporter signal (or another multidimension signal) as disclosed herein is an identification reporter signal (or Can be present within the analysis level with another multidimensional signal (such as a reporter signal) being analyzed with respect to another multidimensional signal). The latter analysis results in an analysis of the reporter signal level associated with the latter multidimension signal (ie, “another” multidimension signal). Furthermore, a given level or round of analysis may be an indicator level analysis associated with some existing multidimensional signal and an analysis of a reporter signal level associated with another existing multidimensional signal.
いくつかの形式のインジケータレベルの分析では、共通特性を有するレポーターシグナルが、共通特性を欠く別の多次元シグナルとともに使用することができる。この差を、開示された方法で使用される所定パターンの基本とすることができる。たとえば、セット内のメンバーが共通特性を有する場合の1セットのレポーターシグナルは、共通特性を欠く1つ以上のインジケータシグナルと一緒に使用することができる。別の例では、セット内のメンバーが共通特性を有する1セットのレポーターシグナルは、所与の別のセットのメンバーが第1のセットのレポーターシグナルの共通特性と異なる共通特性を有する場合の1つ以上の別のセットのレポーターシグナルと一緒に使用することができる。別の例では、各所与セットのレポーターシグナルのメンバーが別のセットのレポーターシグナルのメンバーの共通特性と異なる共通特性を有する場合の1つ以上のセットのレポーターシグナルは、複数セットのレポーターシグナルのうちの1つ以上またはすべての共通特性を欠く
1つ以上のインジケータシグナルと一緒に使用することができる。
In some forms of indicator level analysis, a reporter signal having a common characteristic can be used with another multidimensional signal that lacks the common characteristic. This difference can be the basis for the predetermined pattern used in the disclosed method. For example, a set of reporter signals where members within the set have a common property can be used with one or more indicator signals that lack the common property. In another example, a set of reporter signals in which members in the set have a common characteristic is one in which a given other set of members has a common characteristic that is different from the common characteristic of the first set of reporter signals. These can be used with another set of reporter signals. In another example, one or more sets of reporter signals when members of each given set of reporter signals have common characteristics that differ from the common characteristics of members of another set of reporter signals are among multiple sets of reporter signals Can be used with one or more indicator signals that lack one or more of the common characteristics.
開示された多重レベル分析では、レポーターシグナル(あるいは、別の多次元シグナル)の識別を含む分析レベルは、レポーターシグナルレベル、レポーターシグナル識別レベル、またはレポーターシグナル分析と称することができる。いくつかの形式の多重レベル分析は、分析レベルの1つがレポーターシグナルレベルである場合に実行することができる。このように、開示されたレポーターシグナルレベルの分析は、レポーターシグナル分析の前または後のいずれで、他のサンプルおよび検体の処理または分析の技術または方法と組み合わせることができる。いくつかの形式の開示された方法は、インジケータレベルの後にレポーターシグナルレベルが続く。また、複数のインジケータレベルとレポーターシグナルレベルを同じ検定または検定システムで組み合わせることもできる。 In the disclosed multilevel analysis, an analysis level that includes identification of a reporter signal (or another multidimensional signal) can be referred to as a reporter signal level, a reporter signal identification level, or a reporter signal analysis. Some forms of multi-level analysis can be performed when one of the analysis levels is a reporter signal level. Thus, the disclosed reporter signal level analysis can be combined with other sample and analyte processing or analysis techniques or methods either before or after reporter signal analysis. Some forms of the disclosed methods have an indicator level followed by a reporter signal level. Multiple indicator levels and reporter signal levels can also be combined in the same assay or assay system.
共通特性の関係は、質量(または質量電荷比)を用いて示すことができる。1例として、セットのメンバーが同じ質量(共通特性)を有する1セットのレポーターシグナルは、レポーターシグナルと異なる質量を有する(したがって、共通特性を欠く)1つ以上のインジケータシグナルとともに使用することができる。別の例では、セットのメンバーが同じ質量(共通特性)を有する1セットのレポーターシグナルは、所与の別のセットのメンバーが第1のセットのレポーターシグナルの質量(共通特性)と異なる質量(共通特性)を有する1つ以上の別のセットのレポーターシグナルと一緒に使用することができる。別の例では、各所与セットのレポーターシグナルのメンバーが別のセットのレポーターシグナルのメンバーの質量(共通特性)と異なる質量(共通特性)を有する1つ以上のセットのレポーターシグナルは、複数セットのレポーターシグナルの1つ以上またはすべてのメンバーと異なる質量を有する1つ以上のインジケータシグナルと一緒に使用することができる。よって、インジケータシグナルはレポーターシグナルの共通特性を欠く。これらの例では、所与セットのレポーターシグナルのすべてのメンバーが同じ質量を有する(よって、質量を共通特性とする)。 The relationship of common characteristics can be shown using mass (or mass to charge ratio). As an example, a set of reporter signals in which members of the set have the same mass (common characteristics) can be used with one or more indicator signals that have a different mass than the reporter signal (and thus lack common characteristics). . In another example, a set of reporter signals in which the members of the set have the same mass (common characteristics) is different from the mass (common characteristics) of a given different set of members that is different from the mass (common characteristics) of the first set of reporter signals ( Can be used with one or more other sets of reporter signals having common properties). In another example, one or more sets of reporter signals in which each given set of reporter signal members has a mass (common property) that is different from the mass (common property) of another set of reporter signal members is a plurality of sets of reporter signals. It can be used with one or more indicator signals having a different mass than one or more or all members of the reporter signal. Thus, indicator signals lack the common properties of reporter signals. In these examples, all members of a given set of reporter signals have the same mass (thus making the mass a common property).
たとえば、質量電荷比に関しても同じ関係が存在することができる。質量差は結果的に質量電荷比差を招き、異なる種に対する電荷が同一である場合、このような質量電荷比差は質量差に比例することを理解すべきである。このように、質量、質量差、および相対質量への言及は、質量電荷比、質量電荷比差、および相対質量電荷比への言及ともみなすべきである。1例として、セットのメンバーが同じ質量電荷比(共通特性)を有する1セットのレポーターシグナルは、レポーターシグナルと異なる質量電荷比を有する(よって、共通特性を欠く)1つ以上のインジケータシグナルと一緒に使用することができる。別の例では、セットのメンバーが同じ質量電荷比(共通特性)を有する1セットのレポーターシグナルは、所与の別のセットのメンバーが第1のセットのレポーターシグナルの質量電荷比(共通特性)と異なる質量電荷比(共通特性)を有する1つ以上の別のセットのレポーターシグナルと一緒に使用することができる。別の例では、各所与セットのレポーターシグナルのメンバーが別のセットのレポーターシグナルのメンバーの質量電荷比(共通特性)と異なる質量電荷比(共通特性)を有する1つ以上のセットのレポーターシグナルは、複数セットのレポーターシグナルの1つ以上またはすべてのメンバーと異なる質量電荷比を有する1つ以上のインジケータシグナルと一緒に使用することができる。よって、インジケータシグナルはレポーターシグナルの共通特性を欠く。これらの例では、所与セットのレポーターシグナルのすべてのメンバーが同じ質量電荷比を有する(よって、質量電荷比を共通特性とする)。 For example, the same relationship can exist for the mass to charge ratio. It should be understood that a mass difference results in a mass-to-charge ratio difference, and where the charge for different species is the same, such mass-to-charge ratio difference is proportional to the mass difference. Thus, references to mass, mass difference, and relative mass should also be considered as references to mass to charge ratio, mass to charge ratio difference, and relative mass to charge ratio. As an example, a set of reporter signals in which members of the set have the same mass to charge ratio (common characteristics) together with one or more indicator signals that have a different mass to charge ratio (and thus lack common characteristics) from the reporter signals Can be used for In another example, a set of reporter signals in which members of the set have the same mass-to-charge ratio (common characteristics), a given other set of members has a mass-to-charge ratio (common characteristics) of the first set of reporter signals. Can be used with one or more other sets of reporter signals having different mass to charge ratios (common properties). In another example, one or more sets of reporter signals in which each given set of reporter signal members has a mass to charge ratio (common characteristic) that is different from the mass to charge ratio (common characteristic) of another set of reporter signal members is , Can be used with one or more indicator signals having different mass to charge ratios with one or more or all members of multiple sets of reporter signals. Thus, indicator signals lack the common properties of reporter signals. In these examples, all members of a given set of reporter signals have the same mass to charge ratio (thus making the mass to charge ratio a common property).
開示された方法でのレポーターシグナルの使用によって、同一の検定において多数の様々なサンプルおよび/または検体を効率的に分析できる。たとえば、(レポーターシグナルが共通特性を有する場合、1セットのレポーターシグナルに属する)様々なレポーターシグナルが、様々なサンプルの検体を標識付けする、あるいは様々な検体を標識付けするのに使用することができる。他の多次元シグナルは、他のサンプルの検体を標識付けする、あるいは他の検体を標識付けするのに使用することができる。たとえば、異なるインジケータ標識(それぞれが共通特性においてレポーターシグナルと異なる)が他のサンプルの検体を標識付けするのに使用することができる。別の例では、異なるレポーターシグナル(レポーターシグナルが第1のセットのレポーターシグナルの共通特性と異なる共通特性を有する場合、第2のセットのレポーターシグナルに属する)が他のサンプルの検体を標識付けするのに使用することができる。第1の分析レベル(インジケータレベルの分析)が実行されるとき、レポーターシグナルは別の多次元シグナルと共通特性において異なり、この既知の差は所定パターンに基づくことができる。所定パターンによりトリガされる次のレベルの分析(レポーターシグナルレベルの分析)では、所定パターンによって示される分析サンプルの部分のレポーターシグナルは変更可能であり、変更された形式のレポーターシグナルが検出され、区別される。各セットのレポーターシグナルだけで、多くのサンプルおよび/または検体を差別的に検出でき、複数のセットのレポーターシグナルの使用は可能な多重レベルを増大させる。さらに、各異なるセットのレポーターシグナルはインジケータレベルの分析で生成されるパターンに寄与することができるため、レポーターシグナルレベルの分析をより効率的にする。 By using a reporter signal in the disclosed method, a large number of different samples and / or analytes can be efficiently analyzed in the same assay. For example, different reporter signals (belonging to a set of reporter signals if the reporter signals have common properties) can be used to label different sample analytes or to label different analytes. it can. Other multidimensional signals can be used to label analytes of other samples or to label other analytes. For example, different indicator labels (each different from a reporter signal in common properties) can be used to label analytes in other samples. In another example, different reporter signals (which belong to the second set of reporter signals if the reporter signal has a common characteristic different from the common characteristic of the first set of reporter signals) label the analytes of other samples. Can be used for When the first analysis level (indicator level analysis) is performed, the reporter signal differs in common characteristics from another multidimensional signal, and this known difference can be based on a predetermined pattern. In the next level of analysis triggered by a given pattern (reporter signal level analysis), the reporter signal in the portion of the analytical sample indicated by the given pattern can be changed, and the altered form of the reporter signal is detected and distinguished Is done. With each set of reporter signals alone, many samples and / or analytes can be detected differentially, and the use of multiple sets of reporter signals increases the possible multiplex levels. Furthermore, each different set of reporter signals can contribute to the pattern generated by the indicator level analysis, thus making the reporter signal level analysis more efficient.
該方法の形式によっては、1セットの多次元シグナルで第1のサンプルまたは第1のセットのサンプル内の検体を、あるいは異なるセットの多次元シグナルで第2のサンプルまたは第2のセットのサンプル内の検体を標識付けするステップと、第1及び第2のサンプルを混合して分析サンプルを形成するステップと、分析サンプル内の多次元シグナル−標識検体を分析して多次元シグナルから生じる1つ以上の所定パターンを識別するステップであって、1つ以上の所定パターンの識別は1つ以上の部分の分析サンプルを識別するステップと、1つ以上の識別部分の分析サンプルのうちの1つ以上における多次元シグナルを分析して分析サンプルの識別部分に存在する多次元シグナルを識別するステップとを含むことができる。該方法の形式によっては、複数セットの多次元シグナルの一方または両方が1セットのレポーターシグナルであってもよく、1つ以上の識別部分の分析サンプルのうちの1つ以上における多次元シグナルの分析はレポーターシグナルを識別する。複数セットの多次元シグナルの一方または両方が、レポーターシグナルおよびインジケータシグナルの両方、1セットのレポーターシグナルおよびインジケータシグナル、レポーターシグナルおよび1セットのインジケータシグナルまたは1セットのレポーターシグナルおよび1セットのインジケータシグナルを含むことができる。 Depending on the format of the method, one set of multidimensional signals can be used to analyze analytes in the first sample or first set of samples, or a different set of multidimensional signals can be used in the second sample or second set of samples. Labeling the analyte, mixing the first and second samples to form an analytical sample, and multidimensional signal in the analytical sample—one or more resulting from analyzing the labeled analyte in the multidimensional signal Identifying one or more predetermined patterns, wherein identification of the one or more predetermined patterns is in one or more of the steps of identifying one or more portions of the analysis sample and one or more of the identification portions of the analysis sample Analyzing the multidimensional signal to identify the multidimensional signal present in the identification portion of the analytical sample. Depending on the format of the method, one or both of the multiple sets of multidimensional signals may be a set of reporter signals, and analysis of the multidimensional signals in one or more of the analytical samples of the one or more discriminating moieties Identifies the reporter signal. One or both of multiple sets of multi-dimensional signals can be both reporter signals and indicator signals, one set of reporter signals and indicator signals, reporter signals and one set of indicator signals or one set of reporter signals and one set of indicator signals. Can be included.
追加的な非限定的な形式の開示された方法は、1〜3のステップを含むことができる。存在する可能性のある別の分子から(たとえば、質量電荷比に基づき)等圧多次元シグナル(および付加された検体またはタンパク質)を分離するフィルタリング、選択、または分離ステップ、多次元シグナルを断片化して様々な質量を有する断片を作成する任意の断片化ステップ、および、たとえば質量電荷比に基づき、多次元シグナル、標識検体または標識タンパク質、あるいは両方を検出する、もしくは、様々な多次元シグナル、様々な標識検体、または様々な標識タンパク質、あるいはその両方を区別する検出ステップ。第1のステージのフィルタリング、選択、または分離ステップは、第2の断片化ステージを実行すべきかどうか、および/または分析された物質のどの部分を断片化ステージで分析できるか、あるいは分析すべきかどうかを示す所定パターンを作成するのに使用することができる。標識検体または標識タンパク質は好ましくは、付加された多次元シグナルによって共有されるが、存在する大部分の(または、好ましくは、すべての)別の分子には存在しない共通特性に基づき、別の分子から区別および/または分離される。標識検体または標識タンパク質は、標識検体または標識タンパク質の共通特性、概して標識検体またはタンパク質の質量電荷比に基づき、別の分子から区別および/または分離することができる。分離された標識検体は次に、様々な多次元シグナル、様々な標識検体または様々な標識タンパク質、またはその両方が区別可能となるように処理および/または検出される。様々な断片は、多次元シグナルおよび断片化標識検体またはタンパク質(検体またはタンパク質と多次元シグナルの残りの部分とで構成される)の断片を含む。一方または両方を検出することができ、最初の標識検体の特性を示す。後述するように、該方法はタンデム質量分析計を用いて最適に実行される。上記機器では、等圧多次元シグナルが最初にフィルタリングされ、次に(好ましくは衝突により)多次元シグナルが断片化され、断片が区別され検出される。 An additional non-limiting form of the disclosed method can include 1-3 steps. A filtering, selection, or separation step that separates an isobaric multidimensional signal (and added analyte or protein) from another molecule that may be present (eg, based on mass-to-charge ratio), fragmenting the multidimensional signal Any fragmentation step that produces fragments with various masses and, for example, based on mass-to-charge ratio, detects multidimensional signals, labeled analytes or proteins, or both, or various multidimensional signals, various Detection step for distinguishing between various labeled analytes, various labeled proteins, or both. Whether the first stage filtering, selection, or separation step should perform a second fragmentation stage and / or what part of the analyzed material can be analyzed at the fragmentation stage or whether it should be analyzed Can be used to create a predetermined pattern. The labeled analyte or labeled protein is preferably shared by the added multidimensional signal, but based on common properties that are not present in most (or preferably all) other molecules present, Distinguished from and / or separated from. The labeled analyte or labeled protein can be distinguished and / or separated from another molecule based on the common properties of the labeled analyte or labeled protein, generally the mass to charge ratio of the labeled analyte or protein. The separated labeled analyte is then processed and / or detected such that different multidimensional signals, different labeled analytes or different labeled proteins, or both, are distinguishable. Various fragments include fragments of a multidimensional signal and a fragmented labeled analyte or protein (consisting of the analyte or protein and the remainder of the multidimensional signal). One or both can be detected, indicating the characteristics of the first labeled analyte. As described below, the method is optimally performed using a tandem mass spectrometer. In the instrument, the isobaric multidimensional signal is first filtered, then the multidimensional signal is fragmented (preferably by collision), and the fragments are distinguished and detected.
開示された方法は、1つまたは複数の検体の高感度検出に有効である。概して、該方法は、検体に関連付けられる、組み込まれる、あるいは他の方法で連結される、もしくは検体と多次元シグナル間の重大な関連付けなしに単に検体とあわせて使用することのできる多次元シグナルと称される、特別な標識成分の使用を含む。その方法の実施形態によっては、多次元シグナル(あるいは、多次元シグナルの派生物)が検出されることによって、関連付けられた検体の存在を示す。別の実施形態では、検体(あるいは、検体の派生物)が多次元シグナル(あるいは多次元シグナルの派生物)と一緒に検出される。 The disclosed method is effective for sensitive detection of one or more analytes. In general, the method includes a multidimensional signal that can be associated with, incorporated into, or otherwise linked to an analyte, or simply used in conjunction with an analyte without significant association between the analyte and the multidimensional signal. Including the use of special labeling components. In some method embodiments, a multidimensional signal (or derivative of a multidimensional signal) is detected to indicate the presence of an associated analyte. In another embodiment, the analyte (or analyte derivative) is detected along with the multidimensional signal (or derivative of the multidimensional signal).
該方法の実施形態によっては、複数セットの多次元シグナル(たとえば、レポーターシグナル)は、セット内の2つ以上の多次元シグナルが共通特性を有する多次元シグナルを他の共通特性を欠く分子から区別および/または分離させることのできる1つ以上の共通特性を有する場合に使用可能である。別の実施形態では、複数セットの多次元シグナル/検体結合体(たとえば、複数セットのレポーターシグナル/検体結合体)は、1セット内の2つ以上の多次元シグナル/検体結合体が、共通特性を有する多次元シグナル/検体結合体を他の共通特性を欠く分子から区別および/または分離させることのできる1つ以上の共通特性を有する場合に使用可能である。さらに別の実施形態では、多次元シグナル/検体断片結合体(断片結合体と称することのできる)を作成するために、検体を(結合の前または後で)断片化することができる。このような場合、複数セットの断片結合体は、セット内の2つ以上の断片結合体が、共通特性を有する断片結合体を他の共通特性を欠く分子から区別および/または分離させることのできる1つ以上の共通特性を有する場合に使用可能である。断片化された検体は、それ自体で検体とみなされると理解されるべきである。これに鑑み、断片化された検体への言及は、特定の実施携帯を説明する際の便宜と明瞭化のために、ベース検体と断片化検体の両方への言及を認める。 In some embodiments of the method, multiple sets of multidimensional signals (eg, reporter signals) distinguish multidimensional signals in which two or more multidimensional signals in the set have common characteristics from molecules lacking other common characteristics. And / or can be used if they have one or more common properties that can be separated. In another embodiment, multiple sets of multidimensional signal / analyte conjugates (eg, multiple sets of reporter signal / analyte conjugates) are shared by two or more multidimensional signal / analyte conjugates in a set. Can be used if they have one or more common properties that can be distinguished and / or separated from molecules lacking other common properties. In yet another embodiment, the analyte can be fragmented (before or after binding) to create a multidimensional signal / analyte fragment conjugate (which can be referred to as a fragment conjugate). In such cases, multiple sets of fragment conjugates can allow two or more fragment conjugates in a set to distinguish and / or separate fragment conjugates having common properties from molecules lacking other common properties. It can be used when it has one or more common characteristics. It should be understood that a fragmented specimen is considered a specimen by itself. In view of this, references to fragmented specimens allow reference to both base and fragmented specimens for convenience and clarity when describing a particular implementation.
多次元シグナルと検体間に大きな物理的関連性が生じず、あるいは単独で、検体が存在しない場合、多次元シグナル(たとえば、レポーターシグナルまたはインジケータシグナル)は(多次元シグナルと検体の混合物内で)検体と組み合わせることができる。このような場合、多次元シグナルがもはや検体と関連付けられていないと、複数セットの多次元シグナルは、セット内の2つ以上の多次元シグナルが他の共通特性を欠く分子から共通特性を有する多次元シグナルを区別および/または分離することを可能にする1つ以上の共通特性を有している場合に、使用することができる。 A multidimensional signal (eg, a reporter signal or an indicator signal) (within a multidimensional signal and analyte mixture) is present if there is no significant physical relationship between the multidimensional signal and the analyte, or by itself, the absence of the analyte. Can be combined with a specimen. In such cases, if the multidimensional signal is no longer associated with the analyte, multiple sets of multidimensional signals can be derived from molecules in which two or more multidimensional signals in the set have common characteristics from molecules that lack other common characteristics. It can be used if it has one or more common properties that make it possible to distinguish and / or separate dimensional signals.
好適な実施形態では、開示された方法は2つの基本ステップ:多次元シグナル、標識検体、標識タンパク質、または多次元シグナル融合を存在する可能性のある別の分子から分離するフィルタリング、選択、または分離ステップと、様々な多次元シグナル、様々な標識検体、様々な標識タンパク質、様々な多次元シグナル融合、またはこれらの全部を検出または区別する検出ステップ、を含む。多次元シグナルは好ましくは、多次元シグナルによって共有されるが、存在する大部分の(あるいは、好ましくは全部の)別の分子には存在しない共通特性に基づき、別の分子から区別および/または分離される。次に、分離された多次元シグナルは、様々な多次元シグナルが区別可能となるように処理および/または検出される。(インジケータレベルの分析を構成する)第1のフィルタリングステップは、(レポーターシグナルレベルの検出を構成する)第2の検出ステップを実行すべきかどうかおよび/または分析された物質のどの部分を検出ステップにおいて分析できるか、あるいは分析すべきかを示す所定パターンを作成するのに使用することができる。有益な形式の開示された方法は、多次元シグナルと当該検体との関連付けを含む。多次元シグナルの検出は、結果的に対応する検体を検出する。したがって、開示された方法は、検体の標識付けと検出のための一般的な技術である。 In a preferred embodiment, the disclosed method comprises two basic steps: filtering, selecting, or separating to separate a multidimensional signal, labeled analyte, labeled protein, or another molecule that may have a multidimensional signal fusion. And detecting steps for detecting or distinguishing various multi-dimensional signals, various labeled analytes, various labeled proteins, various multi-dimensional signal fusions, or all of them. A multidimensional signal is preferably distinguished and / or separated from another molecule based on common properties that are shared by the multidimensional signal but not present in most (or preferably all) other molecules present. Is done. The separated multidimensional signal is then processed and / or detected such that the various multidimensional signals are distinguishable. The first filtering step (which constitutes indicator level analysis) is to determine whether the second detection step (which constitutes reporter signal level detection) should be performed and / or which part of the analyzed substance in the detection step It can be used to create a predetermined pattern that indicates whether it can be analyzed or should be analyzed. A useful form of the disclosed method involves associating a multidimensional signal with the analyte. Multidimensional signal detection results in detection of the corresponding analyte. Thus, the disclosed method is a common technique for analyte labeling and detection.
図1は、多次元シグナルの使用例を示す図である。2つのサンプルは、2セットの多次元シグナル(標識セット1および標識セット2)と関係なく標識付けされる。標識サンプルは混合され、トリプシン消化を受ける(これは、サンプル内のタンパク質を切断する)。混合され、トリプシン処理されたサンプルはHPLCで浄化され、2回の質量分析を受ける。実施例1は、図1に示されるステップ後の検定例を提供する。 FIG. 1 is a diagram illustrating an example of using multidimensional signals. The two samples are labeled independently of the two sets of multidimensional signals (label set 1 and label set 2). The labeled sample is mixed and subjected to trypsin digestion (which cleaves the protein in the sample). Mixed and trypsinized samples are clarified by HPLC and subjected to two mass analyses. Example 1 provides a test example after the steps shown in FIG.
開示された方法の例の論理フローの有効例を図4Aに示す。質量分析スペクトルが集められ(第1の枠)、スペクトルが分析されて非等圧パターンを検出する(第2の枠)。最初の2つの枠はインジケータレベルの分析に対応する。スペクトルは所定パターンに対して走査することができる(第1の円)。所定パターンが検出されない場合、インジケータレベルの分析は別のサンプルまたはサンプルの部分に関して繰り返される(第1の円から第1の枠へのループ)。所定パターンが検出される場合、パターンが検出されたサンプル部分は別のレベルの分析に送られる(第1の円;下向き矢印)。タンデム質量分析スペクトルがサンプルの部分に集められ(第3の枠)、スペクトルがサンプルに関する情報を得るため分析される。第3および第4の枠はレポーターシグナルレベルの分析に対応する。分析全体は追加サンプル上で繰り返すことができる(第2の円から第1の枠へのループ)。 A valid example of the logic flow of the disclosed method example is shown in FIG. 4A. Mass spectrometry spectra are collected (first frame) and the spectra are analyzed to detect non-isobaric patterns (second frame). The first two panes correspond to indicator level analysis. The spectrum can be scanned for a predetermined pattern (first circle). If the predetermined pattern is not detected, the indicator level analysis is repeated for another sample or part of the sample (loop from the first circle to the first frame). If a predetermined pattern is detected, the sample portion where the pattern is detected is sent to another level of analysis (first circle; down arrow). A tandem mass spectrometry spectrum is collected in a portion of the sample (third frame) and the spectrum is analyzed to obtain information about the sample. The third and fourth frames correspond to analysis of reporter signal levels. The entire analysis can be repeated on additional samples (loop from second circle to first frame).
1例として実施例1を使用すると、スペクトルは18ダルトンまたは18ダルトンの倍数毎に分離される二重ピークに関して走査することができる。この種のパターンのコンピュータが実行する検出方法は既知である(たとえば、pro−iCATソフトウェア、Applied Biosystems(製品番号WC026995;https://www.appliedbiosystems.com/catalog/myab/StoreCatalog/products/CategoryDetails.jsp?hierarchyID=101&category1st=111395&category2nd=111635&category3rd=112058))。所定パターンが検出されない場合、インジケータレベルの分析は別のサンプルまたはサンプル部分に対して繰り返される(円;左の矢印)。所定パターンが検出される場合、パターンが検出されたサンプル部分は別のレベルの分析に送られる(円;下向き矢印)。タンデム質量分析スペクトルは、サンプル部分上に集められ(第3の枠)、スペクトルはサンプルに関する情報を得るために分析される。最後の2つの枠はレポーターシグナルレベルの分析に対応する。図4は、図1に示される2つの質量分析ステージ内、およびその間に含めることのできる分析の例を示す。実施例1は、図4に示される論理フローの使用例を提示する。 Using Example 1 as an example, the spectrum can be scanned for double peaks that are separated by 18 daltons or multiples of 18 daltons. Detection methods performed by computers of this type are known (eg, pro-iCAT software, Applied Biosystems (product number WC026995; jsp? hierarchyID = 101 & category1st = 1111395 & category2nd = 1111635 & category3rd = 112058)). If a predetermined pattern is not detected, the indicator level analysis is repeated for another sample or sample part (circle; left arrow). If a predetermined pattern is detected, the sample portion where the pattern is detected is sent to another level of analysis (circle; downward arrow). A tandem mass spectrometry spectrum is collected on the sample portion (third frame) and the spectrum is analyzed to obtain information about the sample. The last two frames correspond to analysis of reporter signal levels. FIG. 4 shows examples of analyzes that can be included within and between the two mass spectrometry stages shown in FIG. Example 1 presents a usage example of the logic flow shown in FIG.
単純化するため、単独のタンパク質を図4に示す。この論理フローは、タンパク質のより広範な回収に拡張することができる。さらに、この2つのサンプル実験は、単にサンプルの作成およびプール方策を並行処理することにより拡張化することができる。1例として、図5に示される「処理済」サンプルの個体数と比較して、「通常の」入力サンプルの個体数を考えてみる。図5は、2つの異なるサンプルセット(対照サンプルおよび試験サンプル)が2つの異なるセットの多次元シグナル(標識セット1および標識セット2)の異なるメンバーで標識付けされる図1に示される方法の例である。この例では、5つの異なる試験サンプルがそれぞれ異なる標識セット2のメンバーで標識付けされ、7つの異なる対照サンプルがそれぞれ異なる標識セット1のメンバーで標識付けされる。標識セットはたとえば、表3に示される標識セットであってもよい。標識セットと対照および試験サンプル間の相関関係は明瞭化のためであって、方法の限定を表すものではない。標識サンプルは混合され、トリプシン消化を受ける(これがサンプル内のタンパク質を切断する)。混合され、トリプシン処理されたサンプルはHPLCで浄化され、2回の質量分析を受ける。好適な形式の方法は、標識セット1および標識セット2全体で標識対照および試験サンプルを混合する。 For simplicity, a single protein is shown in FIG. This logic flow can be extended to a broader recovery of proteins. Furthermore, the two sample experiments can be expanded simply by parallel processing of sample creation and pooling strategies. As an example, consider the number of “normal” input sample individuals compared to the “processed” sample population shown in FIG. FIG. 5 is an example of the method shown in FIG. 1 in which two different sample sets (control sample and test sample) are labeled with different members of two different sets of multidimensional signals (label set 1 and label set 2). It is. In this example, five different test samples are each labeled with a different label set 2 member and seven different control samples are each labeled with a different label set 1 member. The marker set may be, for example, the marker set shown in Table 3. The correlation between the label set and the control and test samples is for clarity and does not represent a limitation of the method. The labeled sample is mixed and subjected to trypsin digestion (which cleaves the protein in the sample). Mixed and trypsinized samples are clarified by HPLC and subjected to two mass analyses. A preferred type of method mixes label control and test sample across label set 1 and label set 2.
この設計では、非等圧標識パターンの観察が、入力サンプルの個体数からの測定をトリガする。対照および試験状態に関する統計的推測に基づく個体数を検定に組み込むことができる。たとえば、測定数が多いほど、統計的信頼度は高くなる。好適な形式は、特定のタンパク質が対照または試験サンプル内に存在しない場合に対抗するため、複数セットの多次元シグナル(標識セット)全体で対照および試験サンプルを混合する。すなわち、各セットの多次元シグナルは、1つ以上の対照および1つ以上の試験サンプルを含むことができる。これによりセット間の偏差を低減、除去、あるいは制御することができる。 In this design, observation of the non-isobaric marker pattern triggers a measurement from the input sample population. The number of individuals based on statistical assumptions about the control and test status can be incorporated into the test. For example, the greater the number of measurements, the higher the statistical confidence. A preferred format is to mix the control and test samples across multiple sets of multi-dimensional signals (label sets) to combat when a particular protein is not present in the control or test sample. That is, each set of multidimensional signals can include one or more controls and one or more test samples. Thereby, the deviation between sets can be reduced, removed, or controlled.
開示された方法では、非等圧エレメントの数に特定の限定はない。この例では、互いに等圧でない2セットの多次元シグナルが使用されるため、2つの非等圧エレメントを検定に提供する。しかし、非等圧エレメントの数が増えるほど、MSスペクトルは複雑になる。区別されるイオンの分離が測定のために使用される質量分析計の分解能より大きいことが好ましい。 In the disclosed method, there is no specific limitation on the number of non-isobaric elements. In this example, two sets of multi-dimensional signals that are not isobaric to each other are used, thus providing two non-isobaric elements for the assay. However, as the number of non-isobaric elements increases, the MS spectrum becomes more complex. It is preferred that the separation of the distinguished ions is greater than the resolution of the mass spectrometer used for the measurement.
システムの非等圧および等圧エレメントが同一の多次元シグナルまたは複数セットの多次元シグナルによって具体化される必要はない。上記の例では、非等圧性が、それ以外は同一の組成の分子内の重グリシンの包含または排除を通じて与えられている。1例として、この方法は、単独セットの等圧多次元シグナル(たとえば 標識セット1)および該方法の非等圧性を与える第2の多次元シグナルとして使用することができる。たとえば、第一級アミンのアセチル化が既知である(Wetzel et al.、Bioconjugate Chem1:114〜122(1990))。重対軽の非等圧特徴は、無水酢酸との反応を通じて導入することができる。1例として、3つのエレメント非等圧システムが無水酢酸(軽い)、無水酢酸の重水素化類似体(重い)、または全フッ素化類似体の無水酢酸(非常に重い)での標識付けによって作製することができる。この場合、MSスペクトルはこのセットの3つの非等圧標識に対応するパターンに関して走査することができ、次にMS/MSスペクトルはこれらの非等圧セットのメンバー間の差を決定する。 The non-isobaric and isobaric elements of the system need not be embodied by the same multidimensional signal or multiple sets of multidimensional signals. In the above example, non-isobaricity is provided through the inclusion or exclusion of otherwise heavy glycine in the molecule of the same composition. As an example, the method can be used as a single set of isobaric multidimensional signals (eg, label set 1) and a second multidimensional signal that provides the non-isobaric nature of the method. For example, acetylation of primary amines is known (Wetzel et al., Bioconjugate Chem 1: 114-122 (1990)). Heavy versus light non-isobaric features can be introduced through reaction with acetic anhydride. As an example, a three element non-isobaric system is created by labeling with acetic anhydride (light), deuterated analog of acetic anhydride (heavy), or perfluorinated analog with acetic anhydride (very heavy). can do. In this case, the MS spectrum can be scanned for a pattern corresponding to this set of three non-isobaric labels, and the MS / MS spectrum then determines the difference between the members of these non-isobaric sets.
該方法の非等圧性は、代謝手段により組み込むことができる。たとえば、重または軽リシン培養上で成長する細胞は、これらの重いまたは軽い残留物をそれぞれ組み込む。この方法に3つ以上の標識を包含する限定はない。 The non-isobaric nature of the method can be incorporated by metabolic means. For example, cells growing on heavy or light lysine cultures incorporate these heavy or light residues, respectively. There is no limitation to this method involving more than two labels.
上述したように、好適な形式の開示された方法は、質量電荷比に基づく、別の分子からの等圧多次元シグナル(および付加された検体またはタンパク質)のフィルタリング、様々な質量を有する断片を作成するための多次元シグナルの断片化、および質量電荷比に基づく様々な断片の検出を含む。第1のステージのフィルタリングは、第2の断片化ステージを実行すべきかどうかおよび/または分析された物質のどの部分を断片化ステージで分析できるか、あるいは分析すべきかを示す所定パターンを作成するのに使用することができる。 As noted above, a preferred form of the disclosed method is the filtering of isobaric multidimensional signals (and attached analytes or proteins) from another molecule based on mass-to-charge ratio, fragments having various masses. Includes fragmentation of multidimensional signals to generate and detection of various fragments based on mass to charge ratio. The first stage of filtering creates a predetermined pattern that indicates whether the second fragmentation stage should be performed and / or what portion of the analyzed material can be analyzed at the fragmentation stage or should be analyzed. Can be used for
該方法は上述するように、タンデム質量分析計を用いて最適に実行される。同一のサンプルは、(衝突ガスを用いて、または用いずに動作することによって)断片化有りでまたは断片化無しで分析することができ、その結果は質量電荷比の変動を検出するために比較される。非断片化と断片化のいずれの結果も、含まれる多次元シグナル(および検体)を確認する断片化を伴う、または伴わないピークと組み合わせて診断的なピークを提供すべきである。上記の区別は、適切な複数セットの等圧多次元シグナルを用いて達成され、検体の検出の大規模な多重化を可能にする。 The method is optimally performed using a tandem mass spectrometer, as described above. The same sample can be analyzed with or without fragmentation (by operating with or without collision gas) and the results compared to detect mass-to-charge ratio variations Is done. Both unfragmented and fragmented results should provide diagnostic peaks in combination with peaks with or without fragmentation confirming the included multidimensional signal (and analyte). The above distinction is achieved using appropriate multiple sets of isobaric multidimensional signals, allowing large scale multiplexing of analyte detection.
開示された方法は、MALDI−QqTOF質量分析計の使用に特に適する。該方法によって、高度で非常に高感度な多重検体検出が可能になる。好適なタンデム質量分析計は、Loboda et al.、「MALDI−QqTOF質量分析計の設計と性能」、第47回ASMS会議、Dallas、Texas(1999)、Loboda et al.、Rapid Comm.Mass Spectrom.14(12):1047〜1057(2000)、Shevchenko et al.、Anal.Chem.、72:2132〜2142(2000)、およびKrutchinsky et al.、J.Am.Soc.Mass Spectrom.、11(6):493〜504(2000)に記載されている。このような機器では、サンプルがソース(たとえば、MALDI)でイオン化されて電荷イオンを作成する。イオン化条件は、一次単電荷親イオンが作成されるようにするのが好ましい。第1および第3の四極子Q0およびQ2はRFのみのモードで動作され、全電荷粒子のためのイオンガイドとしての役割を果たし、第2の四極子Q1はRF+DCモードで動作されて、特定の質量電荷のみ(すなわち、実質上、狭い質量電荷範囲)を通る。この四極子は当該質量電荷比(m/z)を選択する。Q2の周りの衝突細胞は、衝突誘導性解離によって入力イオンを破断するためのガスで適切な圧力まで充填される(通常、衝突ガスは化学的に不活性だが、反応性ガスが意図される)。好適な分子システムは切断結合、不安定結合、またはその組み合わせを含む多次元シグナルを利用し、これらの結合はQ2衝突細胞内で優先的に破断される。 The disclosed method is particularly suitable for use with a MALDI-QqTOF mass spectrometer. This method enables high-level and very high sensitivity multi-sample detection. A suitable tandem mass spectrometer is described in Loboda et al. "MALDI-QqTOF Mass Spectrometer Design and Performance", 47th ASMS Conference, Dallas, Texas (1999), Loboda et al. Rapid Comm. Mass Spectrom. 14 (12): 1047-1057 (2000), Shevchenko et al. Anal. Chem. 72: 2132-1142 (2000), and Kruchinsky et al. J. et al. Am. Soc. Mass Spectrom. 11 (6): 493-504 (2000). In such an instrument, a sample is ionized at a source (eg, MALDI) to create charged ions. The ionization conditions are preferably such that primary single charge parent ions are created. The first and third quadrupoles Q0 and Q2 are operated in RF-only mode and serve as ion guides for all charged particles, and the second quadrupole Q1 is operated in RF + DC mode and Passes only mass charge (ie, a substantially narrow mass charge range). This quadrupole selects the mass to charge ratio (m / z). The collision cells around Q2 are filled to a suitable pressure with a gas to break the input ions by collision-induced dissociation (usually the collision gas is chemically inert but a reactive gas is intended). . Preferred molecular systems utilize multidimensional signals including cleavable bonds, labile bonds, or combinations thereof, and these bonds are preferentially broken in Q2 collision cells.
アレイ、ビーズ、超小型素子、組織サンプルなどの異種環境から得られるサンプルの多重分析を簡易化するため、MALDIソースが開示された方法にとって好ましい。上記機器の例は、Qin et al.、「マトリックス支援レーザ脱離/イオン化によるペプチド分析用の実際的なイオントラップ質量分析計」、Anal.Chem.、68:1784〜1791(1996)に記載されている。異種検定に関しては、電気スプレーイオン化(ESI)ソースは非常によく機能する。LCシステムと相互作用する電気スプレーイオン化ソース機器が市販されている(たとえば、PE−SCIEX製QSTAR、Micromass製Q−TOF)。ESIソースは多電荷イオンを作成するように動作され、二重電荷イオンは開示された方法では最も一般的なイオンであることに注意されたい。上記二重電荷イオンは当該技術において既知であり、開示された方法への限定を示すものではない。TOF分析器および四極子分析器はセクター分析器を超える好適な検出器である。フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴(FT−ICR)質量分析計などのタンデムインタイムイオントラップシステムも、開示された方法で使用することができる。 A MALDI source is preferred for the disclosed method to simplify multiplex analysis of samples obtained from heterogeneous environments such as arrays, beads, microelements, tissue samples, and the like. Examples of such devices are described in Qin et al. "A practical ion trap mass spectrometer for peptide analysis by matrix-assisted laser desorption / ionization", Anal. Chem. 68: 1784-1791 (1996). For heterogeneous assays, electrospray ionization (ESI) sources work very well. Electrospray ionization source devices that interact with the LC system are commercially available (eg, PE-SCIEX QSTAR, Micromass Q-TOF). Note that the ESI source is operated to create multi-charged ions, with double-charged ions being the most common ions in the disclosed method. Such double charged ions are known in the art and do not represent a limitation on the disclosed method. TOF analyzers and quadrupole analyzers are preferred detectors over sector analyzers. Tandem in-time ion trap systems such as Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance (FT-ICR) mass spectrometers can also be used with the disclosed methods.
多数のエレメントが開示された方法の感度に貢献する。フィルタ四極子Q1は狭い質量電荷比を選択し、他の質量電荷イオンに対して区別し、不適なイオンからバックグラウンドを大幅に低減する。たとえば、3000ダルトン幅の質量電荷分布を含むサンプルに関しては、この分布に適用される2ダルトンの質量電荷送信ウィンドウは、少なくとも3000/2=1500の因数で信号対雑音を向上させることができる。いったん親イオンが四極子Q1により選択されると、親イオンの、好ましくは単電荷娘イオンへの断片化は親イオンを多数の娘イオンに断片化する利点をシステム全体に有する。たとえば、20個の娘イオンに断片化された親イオンは、親イオンの平均20分の1の強度であるシグナルをもたらす。単独の娘システムに対する親にとっては、このシグナル希釈は生じない。 A number of elements contribute to the sensitivity of the disclosed method. The filter quadrupole Q1 selects a narrow mass-to-charge ratio, distinguishes it from other mass-charge ions, and significantly reduces the background from unsuitable ions. For example, for a sample containing a 3000 Dalton wide mass charge distribution, a 2 Dalton mass charge transmission window applied to this distribution can improve signal-to-noise by a factor of at least 3000/2 = 1500. Once the parent ion is selected by the quadrupole Q1, fragmentation of the parent ion, preferably a single charged daughter ion, has the advantage of fragmenting the parent ion into multiple daughter ions throughout the system. For example, a parent ion fragmented into 20 daughter ions results in a signal that is on average 20 times stronger than the parent ion. This signal dilution does not occur for a parent to a single daughter system.
開示された方法で使用されるこの好適なシステムは高デューティサイクルを有し、それ自体優秀な統計を迅速に回収することができる。単独のセットの等圧親が使用される場合、フィルタ四極子を走査することなく多重検出が達成される(ただし、上記走査は、複数の標識タンパク質を有する複合タンパク質サンプルの単回分析にとって有益である)。電気スプレーソースは継続的に動作させることができ、MALDIソースは数kHzで動作させることができ、四極子は継続的に動作させることができ、飛行時間分析器は数kHzの繰返し率で当該質量電荷領域全体を捕捉することができる。したがって、システム全体は、秒毎に何千回もの測定値を得ることができる。スループットに関しては、多重検定飛行時間分析器の利点は、飛行時間分析器が四極子分析器でのイオンの走査(あるいはステッピング)を必要とせずに同一の捕捉ですべての断片イオンを検出するため、最後のステージについては四極子分析器の利点よりも大きい。 This preferred system used in the disclosed method has a high duty cycle and can itself quickly collect excellent statistics. When a single set of isobaric parents is used, multiplex detection is achieved without scanning the filter quadrupole (however, the above scan is beneficial for a single analysis of a complex protein sample with multiple labeled proteins. is there). The electrospray source can be operated continuously, the MALDI source can be operated at a few kHz, the quadrupole can be operated continuously, and the time-of-flight analyzer can measure the mass at a repetition rate of a few kHz. The entire charge region can be captured. Thus, the entire system can obtain thousands of measurements every second. In terms of throughput, the advantage of the multiple verification time-of-flight analyzer is that the time-of-flight analyzer detects all fragment ions with the same capture without requiring ion scanning (or stepping) with a quadrupole analyzer, The last stage is greater than the advantage of a quadrupole analyzer.
飛行経路に沿ったレーザポートの追加を含む機器的改良によって、光化学および光物理学プロセス(たとえば、選択的結合切断、選択的イオン化)による追加レーザ開放追加断片化方法でのタンパク質の交差が可能になる。フィルタステージ後にタンパク質を断片化するためのレーザの使用により、超高スループットのTOF−TOF機器(50〜100kHzシステム)を使用することができる。 Instrumental improvements, including the addition of laser ports along the flight path, allow protein crossover in additional laser-open additional fragmentation methods through photochemical and photophysical processes (eg, selective bond cleavage, selective ionization) Become. By using a laser to fragment proteins after the filter stage, an ultra high throughput TOF-TOF instrument (50-100 kHz system) can be used.
開示された方法は、マルチステージ検出システムの第1のステージへの導入前にサンプルを単純化するための、バルクサンプルの切断、処理、または断片化を含む技術と両立できる。開示された方法は、未処理の抽出物および分割サンプルを含む所望のサンプルとも両立可能である。
開示された材料の形式と実施形態
A.多次元分子標識付け
多次元分子標識付け(MDML)と称される、ある形式の開示された方法では、多次元シグナルは最初に、検出および/または計量される検体と関連付けられ、次に解離され検出される。解離された多次元シグナルは、インジケータレベルの分析とレポーターシグナルレベルの分析を受ける。1例として、多次元シグナルは、当該検体と相互作用する特定結合分子に関連付けることができる。上記組み合わせは、多次元分子と称される。多次元分子内の特定結合分子は検体と直接相互作用し、多次元シグナルと検体を関連付ける。もしくは、多次元シグナルは、検体と間接的に関連付けることができる。多次元シグナルと特定結合分子との相互作用が直接的か間接的かにかかわらず、特定結合分子と検体との相互作用によって、多次元シグナルを検体と関連付けることができる。本発明の方法は、検体と多次元シグナル間の関連付けが、多次元シグナルが検出される際に得られる情報の1部となるように実行することができる。すなわち、多次元シグナルが検出のために検体から解離させることができるという事実は、検出された多次元シグナルが検体と関連付けられたという情報をあいまいにするものではない。様々な技術(たとえば、多次元シグナル標識付け、レポーターシグナル較正、および多次元シグナル融合)を用いて使用および/または検出される多次元シグナルは、MDMLで使用することができる、および/またはMDMLと組み合わせることができる。
The disclosed method is compatible with techniques involving bulk sample cutting, processing, or fragmentation to simplify the sample prior to introduction of the multi-stage detection system into the first stage. The disclosed method is compatible with any desired sample, including untreated extract and divided samples.
Disclosed material types and embodiments Multidimensional molecular labeling In one form of the disclosed method, referred to as multidimensional molecular labeling (MDML), a multidimensional signal is first associated with the analyte to be detected and / or quantified and then dissociated. Detected. The dissociated multidimensional signal is subjected to indicator level analysis and reporter signal level analysis. As an example, a multidimensional signal can be associated with a specific binding molecule that interacts with the analyte. Such combinations are referred to as multidimensional molecules. Specific binding molecules within the multidimensional molecule interact directly with the analyte and associate the multidimensional signal with the analyte. Alternatively, the multidimensional signal can be indirectly associated with the analyte. Regardless of whether the interaction between the multidimensional signal and the specific binding molecule is direct or indirect, the interaction between the specific binding molecule and the analyte can associate the multidimensional signal with the analyte. The method of the present invention can be performed such that the association between the analyte and the multidimensional signal is part of the information obtained when the multidimensional signal is detected. That is, the fact that the multidimensional signal can be dissociated from the specimen for detection does not obscure the information that the detected multidimensional signal has been associated with the specimen. Multidimension signals used and / or detected using various techniques (eg, multidimension signal labeling, reporter signal calibration, and multidimension signal fusion) can be used in MDML and / or with MDML Can be combined.
開示された方法は、当該検体またはタンパク質の検出の感度および精度を向上させる。好適な形式の開示された方法は、多ステージの検出システムを利用して、非常に類似する特性を有する分子の検出の分解能を高める。1例では、該方法は少なくとも2つのステージを含む。第1のステージは、多次元シグナル(および付加された検体またはタンパク質)の固有の特性、およびすべての別の分子との区別に基づき、多次元シグナル、標識検体またはタンパク質、または多次元シグナル融合(すなわち、サブセットの分子が存在する)の通過または選択を可能にするろ過または選択である。以後のステージは、第1のステージでろ過された多次元シグナル、標識検体またはタンパク質、あるいは多次元シグナル融合をさらに分離および/または検出する。この方法の主要な側面は、多重化セットの多次元シグナル、標識検体またはタンパク質、または多次元シグナル融合がフィルタにより選択され、付加された多次元シグナルがその後切断され、分解され、反応され、または別の方法で修飾されて、次のステージで断片化多次元シグナル、断片化標識検体またはタンパク質、および/または断片化多次元シグナル融合の独自性および/または量を実現することである。多次元シグナルと検出された娘断片とは対応する。
B.多次元シグナル標識付け
多次元シグナル標識付け(MDSL)または多次元シグナルタンパク質標識付けと称される別の形式の開示された方法では、多次元シグナルは、1つまたは複数の検体またはタンパク質の高感度検出のために使用される。該方法は、多次元シグナル、標識検体または標識タンパク質、またはその両方検出することによって、あるいは、様々な多次元シグナル、様々な標識検体または様々な標識タンパク質、またはその両方を区別することによって、検体またはタンパク質を検出することを含む。その方法では、多次元シグナルで標識付けされる検体またはタンパク質は多次元シグナルを用いて分析され、標識検体またはタンパク質を区別する(検体またはタンパク質が多次元シグナルで標識付けされている場合)。多次元シグナルはインジケータレベルの分析および/またはレポーターシグナルレベルの分析を受ける。多次元シグナルの検出は結果的に、対応する標識検体(検体が多次元シグナルで標識付けされている場合)または対応する標識タンパク質(タンパク質が多次元シグナルで標識付けされている場合)を検出する。標識検体または標識タンパク質の検出は結果的に対応する検体およびタンパク質を検出する。検出された検体は、既知の技術を用いて分析することができる。よって、標識としての多次元シグナルの使用は、検体またはタンパク質を具体的に識別することのできる独自の検体/標識組成または独自のタンパク質/標識組成を提供する。したがって、多次元シグナル標識付けと多次元シグナルタンパク質標識付けは、検体およびタンパク質の標識付け、検出、および計量の一般的技術である。
The disclosed method improves the sensitivity and accuracy of detection of the analyte or protein. A preferred form of the disclosed method utilizes a multi-stage detection system to increase the resolution of detection of molecules having very similar properties. In one example, the method includes at least two stages. The first stage is based on the unique properties of the multidimensional signal (and the added analyte or protein) and its distinction from all other molecules, multidimensional signal, labeled analyte or protein, or multidimensional signal fusion ( That is, filtration or selection that allows passage or selection of a subset of molecules present). Subsequent stages further separate and / or detect the multidimensional signal, labeled analyte or protein, or multidimensional signal fusion filtered in the first stage. The main aspect of this method is that the multiplexed set of multidimensional signal, labeled analyte or protein, or multidimensional signal fusion is selected by a filter, and the added multidimensional signal is then cleaved, degraded, reacted, or Another modification is to achieve the uniqueness and / or amount of fragmented multidimensional signal, fragmented labeled analyte or protein, and / or fragmented multidimensional signal fusion in the next stage. The multidimensional signal corresponds to the detected daughter fragment.
B. Multidimensional signal labeling In another form of the disclosed method, referred to as multidimensional signal labeling (MDSL) or multidimensional signal protein labeling, multidimensional signals are sensitive to one or more analytes or proteins. Used for detection. The method can detect analytes by detecting multidimensional signals, labeled analytes or labeled proteins, or both, or by distinguishing between different multidimensional signals, different labeled analytes or different labeled proteins, or both. Or detecting the protein. In that method, an analyte or protein that is labeled with a multidimensional signal is analyzed using the multidimensional signal to distinguish the labeled analyte or protein (if the analyte or protein is labeled with a multidimensional signal). The multidimensional signal is subjected to indicator level analysis and / or reporter signal level analysis. Multidimensional signal detection results in detection of the corresponding labeled analyte (if the analyte is labeled with a multidimensional signal) or the corresponding labeled protein (if the protein is labeled with a multidimensional signal) . Detection of the labeled analyte or labeled protein results in detection of the corresponding analyte and protein. The detected analyte can be analyzed using known techniques. Thus, the use of a multidimensional signal as a label provides a unique analyte / label composition or unique protein / label composition that can specifically identify the analyte or protein. Thus, multidimensional signal labeling and multidimensional signal protein labeling are common techniques for analyte, protein labeling, detection, and quantification.
「タンパク質」の検出に対して上記および本明細書の他の場所で言及されているが、開示された方法および構成はタンパク質、ペプチド、およびタンパク質またはペプチドの断片を含むことに注意されたい。したがって、本明細書でのタンパク質に対する言及は、文脈上明らかに別の内容が示されない限り、タンパク質、ペプチド、およびタンパク質またはペプチド断片を指すことを意図する。 It should be noted that although mentioned above and elsewhere in this specification for the detection of “protein”, the disclosed methods and configurations include proteins, peptides, and fragments of proteins or peptides. Accordingly, references herein to proteins are intended to refer to proteins, peptides, and proteins or peptide fragments, unless the context clearly indicates otherwise.
実施形態によっては、多次元シグナルは、電荷は同様だが質量の異なる断片を生むように断片化される設計がなされている。これにより、セット内の各標識検体またはタンパク質(および/または、各多次元シグナルまたは多次元シグナル融合(たとえば、レポーターシグナル融合))を多次元シグナルの断片の様々な質量電荷比によって区別することができる。これは、セット内の非断片化多次元シグナルは等圧であるが、異なる多次元シグナルの断片は等圧ではないため可能である。開示された方法ではこれにより、各タンパク質/多次元シグナルの組み合わせ(あるいは、検体/多次元シグナルの組み合わせまたは多次元シグナル融合)を、多次元シグナルの断片化後、タンパク質/多次元シグナルの質量電荷比によって区別することができる。 In some embodiments, multidimensional signals are designed to be fragmented to yield fragments of similar charge but different mass. This allows each labeled analyte or protein in the set (and / or each multi-dimensional signal or multi-dimensional signal fusion (eg, reporter signal fusion)) to be distinguished by different mass to charge ratios of the multi-dimensional signal fragments. it can. This is possible because unfragmented multidimensional signals in a set are isobaric, but fragments of different multidimensional signals are not isobaric. In the disclosed method, this allows each protein / multidimensional signal combination (or analyte / multidimensional signal combination or multidimensional signal fusion) to be coupled to the mass charge of the protein / multidimensional signal after fragmentation of the multidimensional signal. A distinction can be made by ratio.
したがって、標識検体または標識タンパク質は分析前に断片化することができる。分析される検体またはタンパク質サンプルは、サンプルの複雑性を低減するため、分画または分離されることもできる。断片化および分画は同じ検定で一緒に使用することもできる。上記断片化および分画は、検体の分析を簡略化し拡張することができる。 Therefore, the labeled analyte or labeled protein can be fragmented before analysis. Analyte or protein samples to be analyzed can also be fractionated or separated to reduce sample complexity. Fragmentation and fractionation can also be used together in the same assay. The fragmentation and fractionation can simplify and extend the analysis of the specimen.
多次元シグナルは検体またはタンパク質と結合する、あるいは直接関連付けることができる。たとえば、多次元シグナルは反応性基を介して検体またはタンパク質に連結することができる、あるいは(特定結合分子と多次元シグナルから成る)多次元分子は検体またはタンパク質と関連付けることができる。多次元シグナルは任意の方法で検体またはタンパク質に付加することができる。たとえば、多次元シグナルは、タンパク質上のシステインと多次元シグナル上のシステイン間の硫黄−硫黄結合を通じてタンパク質に共有結合させることができる。検体に対する結合化合物のためのその他多くの化学物質および技術が既知であり、多次元シグナルを検体に結合するのに使用することができる。たとえば、結合は、チオール、エポキシド、チオール用ニトリル、NHSエステル、アミン用イソチオシアン酸塩、およびカルボン酸用アルコールを用いて実行できる。多次元シグナルは直接的または間接的に、たとえば、リンカーを介して検体に付加させることができる。 The multidimensional signal can bind to or directly associate with the analyte or protein. For example, a multidimensional signal can be linked to an analyte or protein via a reactive group, or a multidimensional molecule (consisting of a specific binding molecule and a multidimensional signal) can be associated with an analyte or protein. The multidimensional signal can be added to the analyte or protein in any way. For example, a multidimensional signal can be covalently attached to a protein through a sulfur-sulfur bond between a cysteine on the protein and a cysteine on the multidimensional signal. Many other chemicals and techniques for binding compounds to an analyte are known and can be used to bind a multidimensional signal to the analyte. For example, conjugation can be performed with thiols, epoxides, nitriles for thiols, NHS esters, isothiocyanates for amines, and alcohols for carboxylic acids. The multidimensional signal can be added to the analyte directly or indirectly, eg, via a linker.
多次元シグナル、または多次元シグナルを含む構築物は、連結によっても検体に付加または連結することができる。核酸類の連結方法は既知である(たとえば、Sambrook et al.「分子クローン作成:研究所マニュアル」、第2版、1989、Cold Spring Harbor Laboratory Press、New Yorkを参照)。効率的なタンパク質連結は既知である(たとえば、Dawson et al.、「天然化学連結によるタンパク質合成」、Science 266、776〜9(1994);Hackeng et al.、「マルチドメインタンパク質:抗凝固ミクロタンパク質Sの化学合成および自発的褶曲」、Proc.Natl.Acad.Sci.USA97:14074〜8(2000);Dawson et al.、「化学連結による天然タンパク質の合成」Ann.Rev.Biochem.69:923〜960(2000);米国特許第6,184,344号;PCT公開WO98/28434を参照)。 Multidimension signals, or constructs containing multidimension signals, can also be added or linked to the analyte by ligation. Nucleic acid ligation methods are known (see, eg, Sambrook et al. “Molecular Cloning: Laboratory Manual”, 2nd Edition, 1989, Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York). Efficient protein ligation is known (eg, Dawson et al., “Protein synthesis by natural chemical ligation”, Science 266, 776-9 (1994); Hackeng et al., “Multidomain proteins: anticoagulant microproteins. Chemical synthesis and spontaneous folding of S ", Proc. Natl. Acad. Sci. USA 97: 14074-8 (2000); Dawson et al.," Synthesis of natural proteins by chemical ligation "Ann. Rev. Biochem. ~ 960 (2000); U.S. Patent No. 6,184,344; see PCT Publication WO 98/28434).
もしくは、多次元シグナルは間接的に検体と関連付けることができる。このモードでは、特定結合分子と符号化タグを含む「符号化」分子は、(特定結合分子を介して)検体と関連付けることができる。もしくは、符号化タグは検体と連結する、あるいは直接関連付けることができる。次いで、復号化タグと関連付けられる多次元シグナル(上記組み合わせは別の形式の多次元分子である)は、符号化タグと復号化タグ間の相互作用を通じて符号化分子に関連付けられる。相互作用の例は、符号化タグおよび復号化タグが補完的核酸配列であるハイブリッド形成である。その結果は、多次元シグナルと検体の間接的な関連付けである。このモードは、多次元シグナルと符号化分子との相互作用のすべてが、セット内のすべての符号化分子および多次元分子に対して同じ種類の符号化タグおよび復号化タグを使用することにより化学的および物理的に同様に行われるという利点を有する。 Alternatively, the multidimensional signal can be indirectly associated with the analyte. In this mode, an “encoded” molecule that includes a specific binding molecule and an encoding tag can be associated with an analyte (via the specific binding molecule). Alternatively, the encoding tag can be linked to or directly associated with the analyte. The multidimensional signal associated with the decoding tag (the combination is another form of multidimensional molecule) is then associated with the encoding molecule through the interaction between the encoding tag and the decoding tag. An example of an interaction is hybridization where the encoding and decoding tags are complementary nucleic acid sequences. The result is an indirect association of the multidimensional signal with the analyte. This mode allows all of the interactions between the multidimensional signal and the encoded molecule to be chemistry by using the same kind of encoding and decoding tags for all encoding and multidimensional molecules in the set. Has the advantage of being carried out in a similar manner physically and physically.
MDSLで使用される多次元シグナルは、インジケータレベルの分析において1つ以上の所定パターンを生成することができる。多次元シグナルが検体に連結される場合、パターンは多次元シグナルおよび検体の組み合わせによって生成することができる。 Multidimensional signals used in MDSL can generate one or more predetermined patterns in indicator level analysis. If a multidimensional signal is linked to the analyte, the pattern can be generated by a combination of the multidimensional signal and the analyte.
レポーターシグナルなどの多次元シグナルは、好ましくは特有の方法で、断片化し、分解し、反応させ、誘導体化し、あるいは別の方法で修飾することができる。これにより、多次元シグナルが付加または融合される検体またはタンパク質を、多次元シグナルの断片化、分解、反応、誘導体化、またはその他の修飾に続く、標識検体または標識タンパク質および標識検体またはタンパク質の1つ以上の産物の相関検出によって識別することができる(標識検体は検体/多次元シグナルの組み合わせで、標識タンパク質はタンパク質/多次元シグナルの組み合わせである)。タンパク質は多次元シグナルペプチドの断片化、分解、反応、誘導体化、またはその他の修飾に続く、多次元シグナル融合および多次元シグナル融合の1つ以上の産物の相関検出によって識別することもできる。多次元シグナルの変更は特有の検出可能な方法で、標識検体または標識タンパク質を変更する。ともに、特有の標識検体または標識タンパク質および標識検体または標識タンパク質の特有の産物の検出は、検体またはタンパク質を一意的に識別することができる。このように、開示された方法および材料を用いて、1つ以上の検体またはタンパク質を、個々にあるいは一緒に(たとえば、複数の検定で)検出することができる。さらに、1つ以上のサンプル内の1つ以上の検体またはタンパク質は多重的に検出することができる。たとえば、質量分析多次元シグナルに関しては、多次元シグナルは、電荷は同様だが質量の異なる断片を生むように断片化される。 Multidimensional signals, such as reporter signals, can be fragmented, degraded, reacted, derivatized, or otherwise modified, preferably in a specific manner. This allows the analyte or protein to which the multidimensional signal is added or fused to be labeled analyte or labeled protein and one of the labeled analyte or protein following fragmentation, degradation, reaction, derivatization, or other modification of the multidimension signal. Can be distinguished by correlated detection of two or more products (labeled analyte is analyte / multidimensional signal combination and labeled protein is protein / multidimensional signal combination). Proteins can also be identified by multidimensional signal fusion and by correlated detection of one or more products of the multidimensional signal fusion, following fragmentation, degradation, reaction, derivatization, or other modifications of the multidimensional signal peptide. Changing the multidimensional signal is a unique detectable method that changes the labeled analyte or labeled protein. Together, detection of a unique labeled analyte or protein and a specific product of the labeled analyte or labeled protein can uniquely identify the analyte or protein. Thus, using the disclosed methods and materials, one or more analytes or proteins can be detected individually or together (eg, in multiple assays). Furthermore, one or more analytes or proteins in one or more samples can be detected in a multiplex manner. For example, with respect to mass spectrometry multidimensional signals, the multidimensional signal is fragmented to yield fragments of similar charge but different mass.
実施形態によっては、レポーターシグナルなどの多次元シグナルは、セット内のすべての多次元シグナルが同様の特性(たとえば、同様の質量電荷比)を有するセットで使用される。同様の特性によって、1つ以上の特性を欠く別の分子から多次元シグナルを区別および/または分離することができる。実施形態によっては、セット内の多次元シグナルは同じ質量電荷比(m/z)を有する。すなわち、セット内の多次元シグナルは等圧である。これにより、多次元シグナル(あるいは、多次元シグナルが付加される検体)を質量電荷比に基づき別の分子から正確に分離することができる。フィルタリングの結果、システムにとっての信号雑音比(S/N)は大幅に増大し、より高感度で正確な検出を可能にする。もしくは、またはさらに、多次元シグナルは、結果として生じる標識検体が、標識検体を1つ以上の特性を欠く別の分子から区別および/または分離することができる同様の特性を有するセット内で使用することができる。 In some embodiments, multidimensional signals such as reporter signals are used in sets where all multidimensional signals in the set have similar properties (eg, similar mass to charge ratios). Similar properties can distinguish and / or separate multidimensional signals from another molecule lacking one or more properties. In some embodiments, multidimensional signals within a set have the same mass to charge ratio (m / z). That is, the multidimensional signal within the set is isobaric. Thereby, a multidimensional signal (or a specimen to which the multidimensional signal is added) can be accurately separated from another molecule based on the mass-to-charge ratio. As a result of filtering, the signal-to-noise ratio (S / N) for the system is greatly increased, allowing for more sensitive and accurate detection. Alternatively, or additionally, the multidimensional signal is used in a set that has similar properties that allow the resulting labeled analyte to distinguish and / or separate the labeled analyte from another molecule that lacks one or more properties. be able to.
検体は様々な方法で、開示された多次元シグナルを用いて検出することができる。たとえば、検体および付加された多次元シグナルはともに検出することができ、検体および付加された多次元シグナルの1つ以上の断片はともに検出することができ、多次元シグナルの断片は検出することができる、あるいは組み合わせることができる。 The analyte can be detected in a variety of ways using the disclosed multidimensional signals. For example, both the analyte and the added multidimensional signal can be detected, one or more fragments of the analyte and the added multidimensional signal can be detected together, and a fragment of the multidimensional signal can be detected. Can be combined or combined.
ある非限定的な形式の開示された方法は、多次元シグナルの断片化の前後両方における多次元シグナルの相関検出を含む。これにより、標識検体またはタンパク質を、標識検体またはタンパク質の変化を通じて検出および識別することができる。すなわち、検出された多次元シグナルの性質(非断片化対断片化)は、標識付けされる検体またはタンパク質を識別する。検体またはタンパク質および多次元シグナルが質量電荷比により検出される場合、断片化サンプルと非断片化サンプル間の質量電荷比の変化は比較の根拠を提供する。上記質量電荷比の検出は好ましくは、質量分析で達成される。 One non-limiting form of the disclosed method involves correlation detection of multidimensional signals both before and after fragmentation of multidimensional signals. This allows the labeled analyte or protein to be detected and identified through changes in the labeled analyte or protein. That is, the nature of the detected multidimensional signal (non-fragmented versus fragmented) identifies the analyte or protein to be labeled. Where analyte or protein and multidimensional signals are detected by mass to charge ratio, the change in mass to charge ratio between fragmented and non-fragmented samples provides a basis for comparison. The detection of the mass to charge ratio is preferably accomplished by mass spectrometry.
1例として、サンプル内の検体は、質量分析標識として設計される多次元シグナルで標識付けすることができる。標識検体は質量分析を受けることができる。検体/多次元シグナルに対応するピークが検出される。検定で異なる多次元シグナルで標識付けされる検体は、パターンを形成する関連ピークを生成することができる。上記パターンは、さらなるレベルの分析を実行できるか、あるいは実行すべきか、および/または分析された物質のどの部分をさらなるレベルの分析で分析できるか、あるいは分析すべきかを示すために使用することができる。質量分析計内(好ましくは、衝突細胞内)での多次元シグナルの断片化は結果的に、付加された多次元シグナルの部分の損失、失われた断片に対応するピークの出現、または両事象の組み合わせに対応するピークの変動を招く。重要なことに、観察される変動は、様々な多次元シグナルが設計上、様々な質量電荷比を有する断片を作成するため、どの多次元シグナルが検体上にあるかに左右される。親質量電荷(衝突ガスなしで)および多次元シグナルからの断片の損失に対応する質量電荷(衝突ガスで)の検出の組み合わせ事象は標識検体を示す。検体の独自性は、組成分析などの標準的な質量分析技術によって判定することができる。 As an example, the analyte in the sample can be labeled with a multidimensional signal designed as a mass spectrometry label. The labeled analyte can be subjected to mass spectrometry. Peaks corresponding to the analyte / multidimensional signal are detected. Analytes that are labeled with different multidimensional signals in the assay can produce relevant peaks that form a pattern. The pattern may be used to indicate whether further levels of analysis can be or should be performed and / or which parts of the analyzed material can or should be analyzed with further levels of analysis. it can. Fragmentation of the multidimensional signal within the mass spectrometer (preferably within the collision cell) results in the loss of part of the added multidimensional signal, the appearance of a peak corresponding to the lost fragment, or both events It causes the fluctuation of the peak corresponding to the combination. Importantly, the observed variability depends on which multidimensional signal is on the analyte as the various multidimensional signals, by design, create fragments with different mass to charge ratios. The combined event of detection of the parent mass charge (without the collision gas) and mass charge (with the collision gas) corresponding to the loss of fragments from the multidimensional signal is indicative of the labeled analyte. The identity of the specimen can be determined by standard mass spectrometry techniques such as composition analysis.
有力な形式の開示された方法は、多次元シグナルで標識付けされる検体またはタンパク質の使用、または複数のサンプルを検定するための(たとえば、時系列検定またはその他の比較分析)多次元シグナル融合の使用である。摂動後の生体系の一時的反応に関する知識は、生体系の理解を求める上で非常に有効なプロセスである。一時的反応を追うため、生体系のサンプル(たとえば、細胞培養からの細胞、最初に同調され犠牲にされたマウス)が摂動後の所定の時点で得られる。空間的検体プロフィール(たとえば、組織部位内の相対位置)に関する知識は、生体系の理解を求める上で非常に有効なプロセスである。 開示された方法では、一連のサンプルがそれぞれ1セットの多次元シグナルからの異なる多次元シグナルによって標識付けすることができる。この目的での非限定的な多次元シグナルは、差別的に分布される質量を用いるシグナルである。特に、セットの多次元シグナルのメンバーが化学的に同一に挙動するか区別可能であることを確保するため、安定的な同位体を使用することができる。 The dominant method of the disclosed method is the use of analytes or proteins labeled with multidimensional signals, or multidimensional signal fusions for testing multiple samples (eg, time series tests or other comparative analyzes). Is use. Knowledge of the temporal response of the biological system after perturbation is a very effective process for seeking an understanding of the biological system. In order to follow the temporal response, a sample of a biological system (eg, cells from cell culture, first synchronized and sacrificed mouse) is obtained at a predetermined time after perturbation. Knowledge of the spatial analyte profile (eg, relative position within a tissue site) is a very effective process for seeking an understanding of biological systems. In the disclosed method, a series of samples can each be labeled with a different multidimensional signal from a set of multidimensional signals. Non-limiting multidimensional signals for this purpose are signals that use a differentially distributed mass. In particular, stable isotopes can be used to ensure that members of a set of multidimensional signals behave identically chemically.
標識検体はその質量電荷比に基づく分子間の高感度な区別を可能にする質量分析を用いて検出することができる。開示された多次元シグナルは、無数の標識付けおよび/または検出技術において全般的な標識として使用することができる。多次元シグナル断片は広範囲の質量を有するように設計され、各質量は検出後個々に区別可能であるため、1つ以上のセットの等圧多次元シグナルは多くの検体の多重標識付けおよび/または検出用に使用することができる。さらに、セットが相互に等圧ではない1つ以上の等圧多次元シグナルセットは、所定パターンの生成と、開示された方法の多重能力を高める有効な方法を提供する。(たとえば、異なるサンプル内の同一の検体を標識付けすることによって)同一の検体または同種の検体が1セットの等圧多次元シグナルで標識付けされる場合、多次元シグナルの等圧セットから生じるセットの標識検体も等圧となる。同様に、他のセットに対して等圧でない非等圧多次元シグナルおよび複数セットの多次元シグナルは、(たとえば、異なるサンプル内の同一の検体を標識付けすることによって)同一の検体を標識付けするのに使用することができる。その結果、等圧でない標識検体となる。異なる質量を有する標識検体のパターンが生成される。異なるサンプルの同一の検体を標識付けするために等圧および非等圧多次元シグナルまたは複数セットの多次元シグナルの組み合わせを使用することで、インジケータレベルの分析における質量のパターンを生成することができる。レポーターシグナルレベルの分析における多次元シグナルの断片化は、独特に異なる質量を有する個々に検出可能な標識タンパク質をセットの標識検体に分割する。 Labeled analytes can be detected using mass spectrometry that allows sensitive discrimination between molecules based on their mass-to-charge ratio. The disclosed multidimensional signals can be used as general labels in myriad labeling and / or detection techniques. Since multidimensional signal fragments are designed to have a wide range of masses, and each mass is individually distinguishable after detection, one or more sets of isobaric multidimensional signals can be used for multiple labeling of many analytes and / or Can be used for detection. Furthermore, one or more isobaric multidimensional signal sets whose sets are not isobaric with each other provides an effective way to generate a predetermined pattern and enhance the multiplexing capability of the disclosed method. A set resulting from an isobaric set of multidimensional signals when the same or the same type of analyte is labeled with a set of isobaric multidimensional signals (eg, by labeling the same analyte in different samples) The labeled specimen is also at the same pressure. Similarly, non-isobaric multidimensional signals that are not isobaric to other sets and multiple sets of multidimensional signals label the same analyte (eg, by labeling the same analyte in different samples). Can be used to do. The result is a labeled analyte that is not isobaric. A pattern of labeled analytes with different masses is generated. By using isobaric and non-isobaric multidimensional signals or a combination of multiple sets of multidimensional signals to label the same analyte in different samples, mass patterns can be generated in indicator level analysis . Fragmentation of multidimensional signals in the analysis of reporter signal levels divides individually detectable labeled proteins with uniquely different masses into a set of labeled analytes.
開示された方法は多くのモードで使用することができる。たとえば、開示された方法は、(特定サンプルまたは複数のサンプルで)特定検体またはタンパク質を、あるいは(単独のサンプルまたは複数のサンプルで)複数の検体またはタンパク質を検出するのに使用することができる。それぞれの場合、検出される検体またはタンパク質は互いに、未標識検体、または検出される標識検体の特性を欠く別の分子から分離することができる。たとえば、サンプル内の検体またはタンパク質は概して多次元シグナルで標識付けすることができ、検体またはタンパク質は検体またはタンパク質の特性に基づき分離することができる。たとえば、分離された検体またはタンパク質は特定の質量電荷比を有することができる(質量電荷比に基づく分離は、選択された質量電荷比を有する標識検体と未標識検体の両方を選択する)。別の例では、標識検体または標識タンパク質のすべてを、アフィニティタグなどの多次元シグナルの特徴に基づき未標識分子から区別および/または分離することができる。異なるアフィニティタグが使用される場合、ある標識検体は別の標識検体から区別および/または分離することができる。多次元シグナル標識付けによって、検体のプロファイリングと検体のカタログ化が可能になる。 The disclosed method can be used in many modes. For example, the disclosed methods can be used to detect a specific analyte or protein (in a specific sample or samples) or multiple analytes or proteins (in a single sample or multiple samples). In each case, the analyte or protein to be detected can be separated from each other from an unlabeled analyte or another molecule that lacks the properties of the labeled analyte to be detected. For example, analytes or proteins in a sample can generally be labeled with a multidimensional signal, and analytes or proteins can be separated based on the characteristics of the analyte or protein. For example, a separated analyte or protein can have a specific mass to charge ratio (separation based on a mass to charge ratio selects both labeled and unlabeled analytes with a selected mass to charge ratio). In another example, all of the labeled analyte or labeled protein can be distinguished and / or separated from unlabeled molecules based on the characteristics of a multidimensional signal, such as an affinity tag. If different affinity tags are used, one labeled analyte can be distinguished and / or separated from another labeled analyte. Multidimensional signal labeling enables specimen profiling and specimen cataloging.
開示された方法の1つのモードでは、所与のサンプル内のすべての検体またはタンパク質が同一の多次元シグナルで標識付けされる場合、複数のサンプル内の複数の検体またはタンパク質が標識付けされる。すなわち、多次元シグナルが、サンプル内の検体またはタンパク質の全般的な標識として使用される。しかしながら、各サンプルは異なる多次元シグナルを使用する。これにより、サンプルは全体として相互に比較することができる。サンプル内の様々な検体またはタンパク質を補足的に分離または区別することによって、単独の検定で多くのサンプル内の多くの検体またはタンパク質を容易に分析することが可能になる。たとえば、複数のサンプルのタンパク質は上述したように多次元シグナルで標識付けされ、サンプルは一緒に混合される。各種標識タンパク質の1部または全部が、たとえば、タンパク質とアレイ上の抗体との関連付けによって分離される場合、各サンプル内の所与のタンパク質の存在および量は各アレイエレメントに存在する多次元シグナルを識別することによって判定可能である。所与のアレイエレメントに対応するタンパク質が特定のサンプル内に存在した場合、アレイエレメントに関連付けられるタンパク質のいくつかは、特定のサンプルを標識付けするために使用される多次元シグナルで標識付けされる。その多次元シグナルの検出はこれを示す。この同じ関係が他のサンプルすべてにも当てはまる。さらに、検出される多次元シグナルの量は、所与のサンプル内の所与のタンパク質の量を示すことができ、複数のサンプル内のタンパク質の同時計量は、各種サンプル内のタンパク質のレベルを特に正確に比較することができる。 In one mode of the disclosed method, multiple analytes or proteins in multiple samples are labeled when all analytes or proteins in a given sample are labeled with the same multidimensional signal. That is, the multidimensional signal is used as a general label for the analyte or protein in the sample. However, each sample uses a different multidimensional signal. This allows the samples as a whole to be compared with each other. By supplementally separating or distinguishing different analytes or proteins in a sample, it is possible to easily analyze many analytes or proteins in many samples in a single assay. For example, multiple sample proteins are labeled with a multidimensional signal as described above, and the samples are mixed together. If some or all of the various labeled proteins are separated, for example, by associating the protein with an antibody on the array, the presence and amount of a given protein in each sample will reflect the multidimensional signal present in each array element It can be determined by identifying. If a protein corresponding to a given array element is present in a particular sample, some of the proteins associated with the array element are labeled with a multidimensional signal that is used to label the particular sample . The detection of the multidimensional signal indicates this. This same relationship applies to all other samples. In addition, the amount of multidimensional signal detected can indicate the amount of a given protein in a given sample, and simultaneous quantification of proteins in multiple samples can specifically determine the level of protein in each sample. An accurate comparison can be made.
任意に、選択ステップは、標識付けされる、あるいは標識付けされているであろう検体を含むサブセットの検体がサンプル内の他の構成要素から分離される分画ステップによって先行されてもよい。たとえば、SH2ドメインを有するタンパク質は、選択ステップの前に、細胞サンプル内の他のタンパク質から分離することができる。上記ステップは必ずしも必要ではないが、存在する余分な分子の数を減らすことによって選択ステップを向上させることができる。 Optionally, the selection step may be preceded by a fractionation step in which a subset of analytes, including those that are or will be labeled, are separated from other components in the sample. For example, proteins with SH2 domains can be separated from other proteins in the cell sample prior to the selection step. Although the above steps are not necessary, the selection step can be improved by reducing the number of extra molecules present.
好適な実施形態では、多次元シグナル(あるいは、レポーターシグナルまたはインジケータシグナル)は、セット内のすべての多次元シグナル(あるいは、レポーターシグナルまたはインジケータシグナル)が同様の特性(たとえば、同様の質量電荷比)を有するセットで使用される。同様の特性によって、多次元シグナル(あるいは、レポーターシグナルまたはインジケータシグナル)を1つ以上の特性を欠く別の分子から区別および/または分離することができる。実施形態によっては、セット内の多次元シグナル(あるいは、レポーターシグナルまたはインジケータシグナル)は同じ質量電荷比(m/z)を有する。すなわち、セット内の多次元シグナル(あるいは、レポーターシグナルまたはインジケータシグナル)は等圧である。これによって、多次元シグナル(あるいは、レポーターシグナルまたはインジケータシグナル、またはそれらが付加されるタンパク質)を質量電荷比に基づき別の分子から正確に分離することができる。フィルタリングの結果、システムにとっての信号雑音比(S/N)は大幅に増大し、より高感度で正確な検出を可能にする。もしくは、またはさらに、多次元シグナル(あるいは、レポーターシグナルまたはインジケータシグナル)は、結果として生じる標識タンパク質が標識タンパク質を1つ以上の特性を欠く別の分子から区別および/または分離することができる同様の特性を有するように、セット内で使用することができる。 In preferred embodiments, a multidimensional signal (or reporter signal or indicator signal) is a property that all multidimensional signals (or reporter signal or indicator signal) in the set have similar characteristics (eg, similar mass to charge ratio). Used in a set. Similar properties can distinguish and / or separate multidimensional signals (or reporter signals or indicator signals) from other molecules that lack one or more properties. In some embodiments, multidimensional signals (or reporter signals or indicator signals) within a set have the same mass to charge ratio (m / z). That is, the multidimensional signal (or reporter signal or indicator signal) within the set is isobaric. This allows multidimensional signals (or reporter signals or indicator signals, or proteins to which they are added) to be accurately separated from another molecule based on mass to charge ratio. As a result of filtering, the signal-to-noise ratio (S / N) for the system is greatly increased, allowing for more sensitive and accurate detection. Alternatively, or in addition, a multidimensional signal (or reporter signal or indicator signal) is similar in that the resulting labeled protein can distinguish and / or separate the labeled protein from another molecule that lacks one or more properties. Can be used in a set to have properties.
タンパク質は、様々な方法で開示された多次元シグナルを用いて検出することができる。たとえば、タンパク質および付加された多次元シグナルは一緒に検出することができ、タンパク質および付加された多次元シグナルの1つ以上のペプチドは一緒に検出することができ、多次元シグナルの断片は一緒に検出することができる、あるいは組み合わせることができる。好適な検出は、多次元シグナルの断片化の前後両方におけるタンパク質/多次元シグナルまたはペプチド/多次元シグナルの検出を含む。 Proteins can be detected using multidimensional signals disclosed in various ways. For example, a protein and an added multidimensional signal can be detected together, one or more peptides of the protein and the added multidimensional signal can be detected together, and fragments of the multidimensional signal can be detected together. Can be detected or combined. Suitable detection includes detection of protein / multidimensional signal or peptide / multidimensional signal both before and after fragmentation of multidimensional signal.
1例として、サンプル内のタンパク質は、質量分析標識として設計される多次元シグナルで標識付けすることができる。標識タンパク質は、トリプシン消化とその後の結果として生じる材料の質量分析を受ける。多次元シグナルを含むトリプシン断片に対応するピークが検出される。質量分析計での(好ましくは、衝突細胞での)多次元シグナルの断片化は結果的に、付加された多次元シグナルの部分の損失に対応するピークの変動、失われた断片に対応するピークの出現、または両事象の組み合わせを招く。重要なことに、観察される変動は、様々な多次元シグナルが設計上、様々な質量電荷比を有する断片を作成するため、どの多次元シグナルがタンパク質上にあるかに左右される。親質量電荷(衝突ガスなしで)および多次元シグナルからの断片の損失に対応する質量電荷(衝突ガスで)の検出の組み合わせ事象は標識タンパク質を示す。組み合わせ事象は、上記のリン酸化部位の検出と同様の方法で実行することができる。タンパク質のトリプシン断片の独自性は、組成分析およびペプチド配列などの標準的な質量分析技術により判定することができる。 As an example, proteins in a sample can be labeled with a multidimensional signal designed as a mass spectrometry label. The labeled protein is subjected to trypsin digestion followed by mass analysis of the resulting material. A peak corresponding to a trypsin fragment containing a multidimensional signal is detected. Fragmentation of the multidimensional signal in the mass spectrometer (preferably in the collision cell) results in peak fluctuations corresponding to the loss of part of the added multidimensional signal, peaks corresponding to the lost fragments Or the combination of both events. Importantly, the observed variability depends on which multidimensional signal is on the protein, as various multidimensional signals, by design, produce fragments with different mass to charge ratios. The combined event of detection of the parent mass charge (without collision gas) and the mass charge (with collision gas) corresponding to the loss of fragments from the multidimensional signal is indicative of the labeled protein. The combination event can be performed in the same manner as the detection of the phosphorylation site described above. The uniqueness of a trypsin fragment of a protein can be determined by standard mass spectrometry techniques such as compositional analysis and peptide sequences.
開示された方法でタンパク質サンプルから作成される標識検体断片または標識タンパク質断片のすべてが一意的であるわけではない。1部のタンパク質は異なるタンパク質と同一の共通モチーフとを有し、サンプルから作成される1部のタンパク質断片またはペプチドは、異なるタンパク質から得られるけれども同一である。たとえば、関連タンパク質のいくつかの族は、上記共通モチーフまたは共通アミノ酸配列を有する。したがって、開示された方法の実施形態によっては、特有の標識タンパク質の検出は結果的に、関連タンパク質の共通部分の検出であるかもしれない。上記の結果は、タンパク質の族の検出が所望されるときに有利である。もしくは、関連タンパク質の上記集団的検出は、族内のタンパク質の一意の断片(すなわち、非同一のポートイオン)の検出に焦点を当てることによって回避することができる。便宜上、本明細書で使用されるように、複数の関連タンパク質の共通部分の検出は、文脈上明らかに他の内容を示さない限り、独自のタンパク質、標識タンパク質、またはその他の構成要素の検出への言及を含むよう意図する。 Not all labeled analyte fragments or labeled protein fragments that are made from a protein sample in the disclosed method are unique. One part protein has the same common motif as a different protein, and one part protein fragment or peptide made from a sample is the same even though it is derived from a different protein. For example, several families of related proteins have the common motif or common amino acid sequence. Thus, depending on the embodiment of the disclosed method, the detection of a unique labeled protein may result in the detection of a common part of related proteins. The above results are advantageous when detection of a protein family is desired. Alternatively, the collective detection of related proteins can be avoided by focusing on the detection of unique fragments (ie, non-identical port ions) of proteins within the family. For convenience, as used herein, the detection of the common portion of multiple related proteins may be directed to the detection of a unique protein, labeled protein, or other component, unless the context clearly indicates otherwise. Is intended to include a reference to
開示された方法では、一連のサンプルはそれぞれ、1セットの多次元シグナルからの様々な多次元シグナルで標識付けすることができる。この目的で好適な多次元シグナルは、差別的に分布される質量を用いるものである。特に、セットの多次元シグナルのメンバーが化学上同一に挙動するが区別可能であるように確保するため、安定的な同位体の使用が好適である。標識のセットの例が表1に示され、5つの時点がそれぞれ5つの標記標識のうちの1つで標識付けされ、サンプルの混合物を同時に読み出すことができる。非断片化標識はSEQ ID NO:1で、断片化標識はSEQ ID NO:1のアミノ酸7〜12である。 In the disclosed method, each series of samples can be labeled with various multidimensional signals from a set of multidimensional signals. A suitable multidimensional signal for this purpose is to use a differentially distributed mass. In particular, the use of stable isotopes is preferred to ensure that members of a set of multidimensional signals behave chemically identically but are distinguishable. An example of a set of labels is shown in Table 1, where each of the five time points is labeled with one of the five title labels, and the sample mixture can be read simultaneously. The non-fragmented label is SEQ ID NO: 1 and the fragmented label is amino acids 7-12 of SEQ ID NO: 1.
検出が検出された検体、タンパク質またはペプチドの配列またはその他の構造に関する情報を提供する場合、該方法は検体、タンパク質、ペプチド、およびタンパク質断片の検出を可能にする。たとえば、質量または質量電荷比、アミノ酸組成、またはタンパク質のアミノ酸配列を判定することができる。特定の多次元シグナルを用いてサンプル内で検出されたセットの検体、タンパク質、ペプチドおよび/またはタンパク質断片は、特有の複数セットの検体、タンパク質およびペプチド情報を作成する。該方法により、検体またはタンパク質の複合サンプルは、再現可能な方法で迅速かつ容易にカタログ化される。また、開示された方法は、サンプル内の各検体、タンパク質、ペプチド、またはペプチド断片に対する2つの「シグナル」:最初の標識検体または標識タンパク質と変更された形式の標識検体またはタンパク質とを作成すべきである。これにより、1セットの検出された検体、タンパク質およびペプチドを比較し検証することができる。 If the detection provides information about the analyte, protein or peptide sequence or other structure from which it was detected, the method allows for detection of the analyte, protein, peptide, and protein fragment. For example, the mass or mass to charge ratio, amino acid composition, or amino acid sequence of a protein can be determined. A set of analytes, proteins, peptides and / or protein fragments detected in a sample using a particular multidimensional signal creates a unique set of analyte, protein and peptide information. The method allows complex samples of analytes or proteins to be cataloged quickly and easily in a reproducible manner. Also, the disclosed method should create two “signals” for each analyte, protein, peptide, or peptide fragment in the sample: the first labeled analyte or protein and the modified form of labeled analyte or protein. It is. This allows a set of detected analytes, proteins and peptides to be compared and verified.
好適な形式の開示された方法は、同一の検定において2つ以上のサンプルまたはタンパク質内の標識検体またはタンパク質の検出を含む。これにより、サンプル内の検体またはタンパク質間の簡潔で一貫した差の検出が可能になる。差別的な検出は、様々な多次元シグナルで標識付けされる各サンプル内の検体またはタンパク質を標識付けすることによって達成される。好ましくは、様々なサンプルに対して使用される様々な多次元シグナルは等圧セットを構成する。このように、各サンプルの同一の標識検体または標識タンパク質は、様々なサンプル内の標識検体または標識タンパク質と同じ質量電荷比を有する。しかしながら、多次元シグナルの断片化後、様々なサンプル内の各断片化標識検体またはタンパク質は様々な質量電荷比を有するため、それぞれを別々に検出することができる。すべてが同一の測定で検出可能である。これは、時間とデータ品質の両方において非常に大きな利点である。たとえば、サンプルは単独の工程で検査されるため、様々な工程で検査された様々なサンプルの結果を補正あるいは標準化する必要がない。同一の工程で測定されるため、様々なサンプル内の同一の検体の相対量を正確に比較することができる。サンプル間の不一致を引き起こす差異は生じない。 A preferred form of the disclosed method involves the detection of labeled analytes or proteins in two or more samples or proteins in the same assay. This allows for simple and consistent detection of differences between analytes or proteins in the sample. Differential detection is achieved by labeling analytes or proteins within each sample that are labeled with various multidimensional signals. Preferably, the various multidimensional signals used for the various samples constitute an isobaric set. Thus, the same labeled analyte or labeled protein in each sample has the same mass to charge ratio as the labeled analyte or labeled protein in the various samples. However, after fragmentation of the multidimensional signal, each fragmented labeled analyte or protein in the various samples has a different mass to charge ratio and can therefore be detected separately. Everything can be detected with the same measurement. This is a huge advantage in both time and data quality. For example, because samples are inspected in a single process, there is no need to correct or standardize the results of various samples inspected in various processes. Since it is measured in the same process, the relative amount of the same analyte in various samples can be accurately compared. There are no differences that cause inconsistencies between samples.
開示された方法のこの複数のサンプルモードの好適な使用は、サンプルの時系列分析である。このような時系列は、長期にわたるサンプルまたは反応の変化を検出するのに有効である。たとえば、 試験化合物の添加後、長期間にわたる細胞培養内の検体またはタンパク質レベルの変化が評価される。このモードでは、様々な時点サンプルが様々な多次元シグナルで標識付けされ、好ましくは等圧セットを構成する。このように、それぞれの時点での同一の標識検体またはタンパク質は、様々な時点での標識検体またはタンパク質と同じ質量電荷比を有する。しかしながら、多次元シグナルの断片化後、様々な時点での各断片化標識検体またはタンパク質は様々な質量電荷比を有するため、それぞれ別個に検出することができる。 A preferred use of this multiple sample mode of the disclosed method is time series analysis of samples. Such a time series is useful for detecting changes in a sample or response over time. For example, changes in analyte or protein levels within a cell culture over time after the addition of a test compound are assessed. In this mode, different time point samples are labeled with different multidimensional signals, preferably constituting an isobaric set. Thus, the same labeled analyte or protein at each time point has the same mass to charge ratio as the labeled analyte or protein at different time points. However, after fragmentation of the multidimensional signal, each fragmented labeled analyte or protein at various times has different mass to charge ratios and can therefore be detected separately.
開示された方法は、未知の検体およびタンパク質に関するカタログ情報を収集するのにも使用することができる。この検体またはタンパク質の発見モードは検体またはタンパク質の存在またはパターンと分析とを容易に連携させることができる。たとえば、標識検体またはタンパク質のサンプルは、1つ以上の他のサンプルの検体と比較することができる。1つまたはいくつかのサンプルに出現するが他のサンプルには出現しない検体またはタンパク質は、従来の技術を用いて分析することができる。標的検体またはタンパク質は開示された標識付け、検出、および計量により他と区別可能である。このモードの方法は好ましくは、質量分析を用いて実行される。 The disclosed method can also be used to collect catalog information about unknown analytes and proteins. This specimen or protein discovery mode can easily link the presence or pattern of the specimen or protein with the analysis. For example, a labeled analyte or protein sample can be compared to an analyte of one or more other samples. Analytes or proteins that appear in one or several samples but not in other samples can be analyzed using conventional techniques. The target analyte or protein is distinguishable from the others by the disclosed labeling, detection, and quantification. This mode of the method is preferably performed using mass spectrometry.
実施形態によっては、開示された方法は、検体またはタンパク質の複合サンプルを再現可能な方法で迅速かつ容易にカタログ化することができる。上記カタログは相互に比較することができ、同様に、別の検体またはタンパク質サンプルの作成されたカタログによってサンプル間の差異を簡便に検出することができる。検体またはタンパク質サンプルに関する相当の情報量を組み込んでいるカタログは、関連検体またはタンパク質サンプルの検出と検体またはタンパク質サンプルの比較の両方に使用可能なサンプルのフィンガープリントとしての役割を果たすことができる。たとえば、特定生体の存在または独自性は、試験生体の検体および/またはタンパク質のカタログを作成し、結果として生じるカタログと既知の生体から作成される基準カタログを比較することによって検出可能である。検体および/またはタンパク質パターンの変化と差は、様々な細胞サンプルからの検体またはタンパク質のカタログを作成し、カタログを比較することによっても検出可能である。開示された方法で作成された検体および/またはタンパク質カタログの比較は、たとえば、質量分析で提供される高分解能によって簡易化される。 In some embodiments, the disclosed methods can quickly and easily catalog complex analyte or protein samples in a reproducible manner. The catalogs can be compared with each other, and similarly, differences between samples can be conveniently detected by a catalog created with different analytes or protein samples. A catalog incorporating a substantial amount of information about an analyte or protein sample can serve as a fingerprint of the sample that can be used for both detection of the relevant analyte or protein sample and comparison of the analyte or protein sample. For example, the presence or uniqueness of a particular organism can be detected by creating a catalog of specimens and / or proteins of the test organism and comparing the resulting catalog with a reference catalog created from a known organism. Changes and differences in analyte and / or protein patterns can also be detected by creating catalogs of analytes or proteins from various cell samples and comparing the catalogs. Comparison of analyte and / or protein catalogs created with the disclosed methods is simplified, for example, by the high resolution provided by mass spectrometry.
開示された方法で処理される各標識検体またはタンパク質は結果的に、標識検体またはタンパク質の特質(たとえば、質量電荷比)に基づくシグナルとなる。複合検体またはタンパク質サンプルはシグナルの独自のパターンを作成することができる。検体またはタンパク質サンプルの独自のカタログ化と、様々な検体またはタンパク質サンプルから作成されるシグナルパターンの高感度で有効な比較とを可能にするのがこのパターンである。 Each labeled analyte or protein processed with the disclosed method results in a signal based on the nature (eg, mass to charge ratio) of the labeled analyte or protein. A complex analyte or protein sample can create a unique pattern of signals. This pattern allows for the unique cataloging of analytes or protein samples and a sensitive and effective comparison of signal patterns created from various analytes or protein samples.
様々な標識検体または様々な標識タンパク質の存在、量、存在および量、または不在は、サンプル内の特定検体または検体断片(あるいは、タンパク質またはタンパク質断片)の存在または不在に基づく、検体またはタンパク質、よって検体またはタンパク質サンプルのシグニチャまたはフィンガープリントを提供するシグナルパターンを形成する。このため、このシグナルパターン(すなわち、標識検体またはタンパク質の存在、量、存在および量、または不在のパターン)のカタログ化は、特に関連深い開示された方法の実施形態である。 The presence, amount, presence and amount, or absence of various labeled analytes or various labeled proteins depends on the analyte or protein, based on the presence or absence of a particular analyte or analyte fragment (or protein or protein fragment) in the sample. A signal pattern is formed that provides a signature or fingerprint of the analyte or protein sample. Thus, cataloging this signal pattern (ie, the presence, amount, presence and amount, or absence pattern of labeled analyte or protein) is a particularly relevant embodiment of the disclosed method.
カタログは、たとえば、標識検体またはタンパク質のパターン、標識検体またはタンパク質の存在のパターン、標識検体またはタンパク質のカタログ、またはサンプル内の検体またはタンパク質のカタログとして構成される、あるいは称される。カタログ内の情報は好ましくは、質量電荷情報または組成情報の形式を採る。カタログは開示された方法で生成された情報から得られる他の情報(たとえば、検出された検体またはタンパク質の独自性)を含む、あるいはその情報から構成されることができ、他のソースから入手または生成される情報と組み合わせることができる。開示された方法を用いて作成されるカタログの情報の性質は、既知のバイオインフォマティクスシステムおよび方法を用いるタンパク質の組み合わせおよび/または分析に役立つ。 A catalog is configured or referred to as, for example, a labeled analyte or protein pattern, a labeled analyte or protein presence pattern, a labeled analyte or protein catalog, or a catalog of analytes or proteins in a sample. The information in the catalog preferably takes the form of mass charge information or composition information. The catalog may contain or consist of other information obtained from information generated by the disclosed methods (eg, the identity of the detected analyte or protein), obtained from other sources or Can be combined with the generated information. The nature of the information in the catalog created using the disclosed methods is useful for protein combinations and / or analysis using known bioinformatics systems and methods.
検体またはタンパク質サンプルの上記カタログは、サンプルの類似点および差異(サンプル内の検体またはタンパク質の類似点および差異を示す)を検出するため、別のサンプルから得られる類似のカタログと比較することができる。たとえば、第1の検体またはタンパク質サンプルのカタログは、第1の検体またはタンパク質サンプルと同種の生体からのサンプル、第1の検体またはタンパク質サンプルと同種の組織からのサンプル、第1の検体またはタンパク質サンプルと同一の生体からのサンプル、同一のソースからだが、第1の検体またはタンパク質サンプルと異なる時点で得られるサンプル、第1の検体またはタンパク質サンプルと異なる生体からのサンプル、第1の検体またはタンパク質サンプルと異なる種類の組織からのサンプル、第1の検体またはタンパク質サンプルと異なる種の生体からのサンプル、第1の検体またはタンパク質サンプルと異なる種の生体からのサンプル、または、第1の検体またはタンパク質サンプルと異なる種類の生体からのサンプルのカタログと比較することができる。 The above catalog of analyte or protein samples can be compared to a similar catalog from another sample to detect sample similarities and differences (indicating analyte or protein similarities and differences within a sample) . For example, a catalog of a first analyte or protein sample includes a sample from a living organism that is the same species as the first analyte or protein sample, a sample from a tissue that is the same species as the first analyte or protein sample, a first analyte or protein sample Sample from the same organism, sample from the same source but obtained at a different time from the first analyte or protein sample, sample from a different organism from the first analyte or protein sample, first analyte or protein sample A sample from a different type of tissue, a sample from a different species of organism than the first analyte or protein sample, a sample from a different species of organism from the first analyte or protein sample, or a first analyte or protein sample And sump from different types of living organisms It can be compared to the catalog.
同種の組織とは、肝臓組織、筋肉組織、または皮膚(同一のまたは異なる生体、あるいは生体の種類から得ることができる)などの同じ種類の組織である。同一の生体とは、同一の個人、動物、または細胞を指す。たとえば、患者から採取される2つのサンプルは同一の生体から得られるものである。同一のソースは似ているが、より広範で、たとえば、同一の生体、同一の生体からの同一の組織、同一の検体、または同一の検体サンプルからのサンプルを指す。比較対象となる同一のソースからのサンプルは、様々な時点で回収することができる(よって、検出される時間の間に起こりうる変化を考慮する)。処理の影響や状況変化を評価すべきとき、これは特に有用である。異なる処理を受けた同一ソースからのサンプルを、開示された方法を用いて回収し比較することができる。異なる生体は、異なる患者、異なる個々の動物などの異なる個々の生体を指す。異なる生体は、同種の異なる生体または異なる種の生体を含む。異なる種類の生体は、犬と猫、人間とマウス、または大腸菌とサルモネラ菌などの異なる種の生体を指す。異なる種類の組織は、肝臓と腎臓、または皮膚と脳などの異なる種類の組織を指す。異なる種の生体は、用語は当該技術において理解されるため、種の名称の異なる生体を指す。 Homogeneous tissue is the same type of tissue, such as liver tissue, muscle tissue, or skin (which can be obtained from the same or different organisms or types of organisms). The same living body refers to the same individual, animal, or cell. For example, two samples collected from a patient are obtained from the same living body. The same source is similar but broader, eg, refers to the same organism, the same tissue from the same organism, the same analyte, or a sample from the same analyte sample. Samples from the same source to be compared can be collected at various times (thus taking into account possible changes during the time detected). This is particularly useful when processing impacts and changes in circumstances are to be evaluated. Samples from the same source that have undergone different treatments can be collected and compared using the disclosed methods. Different organisms refer to different individual organisms such as different patients, different individual animals. Different organisms include the same species of different organisms or different species of organisms. Different types of organisms refer to different species of organisms such as dogs and cats, humans and mice, or E. coli and Salmonella. Different types of tissue refer to different types of tissue, such as liver and kidney, or skin and brain. Different species of organisms refer to organisms with different species names, as the term is understood in the art.
関連サンプルから得られる検体またはタンパク質のカタログを比較する際、サブセットの相関対の標識検体またはタンパク質およびその変更された形式の存在を特定することができる。開示された方法は、最初の標識検体またはタンパク質および変更された形式の標識検体またはタンパク質を検出する(およびその特質を判定する)ために使用することができる。この対の検出された検体またはタンパク質は、標識付けされる検体および使用される特定多次元シグナル(必ずしも一意的である必要はないが)を特徴とする。 When comparing analyte or protein catalogs obtained from related samples, the presence of a subset of correlated pairs of labeled analytes or proteins and their altered formats can be identified. The disclosed methods can be used to detect (and determine the characteristics of) the first labeled analyte or protein and the modified form of labeled analyte or protein. This pair of detected analytes or proteins is characterized by the analyte to be labeled and the particular multidimensional signal used (although not necessarily unique).
したがって、多次元シグナル標識付けおよび多次元シグナルタンパク質の標識付けは、検体およびタンパク質のプロファイリング、検体およびタンパク質の新規発見、および検体およびタンパク質のカタログ化を可能にする。該方法は、検体およびタンパク質分析、プロテオーム分析、プロテオーム、タンパク質発現プロファイリング、新規検体およびタンパク質の発見、機能的ゲノム学、および検体またはタンパク質検出のための検出および分析システムとして使用可能な有利な特性を有する。 Thus, multidimensional signal labeling and labeling of multidimensional signal proteins allows for analyte and protein profiling, new discovery of analytes and proteins, and cataloging of analytes and proteins. The method provides advantageous properties that can be used as analyte and protein analysis, proteome analysis, proteome, protein expression profiling, discovery of new analytes and proteins, functional genomics, and detection and analysis systems for analyte or protein detection. Have.
様々な技術(多次元分子標識付け、レポーターシグナル較正、多次元シグナル融合など)を用いて使用および/または検出される多次元シグナルは、MDSLで、および/またはMDSLと組み合わせて使用することができる。
C.レポーターシグナルおよびインジケータシグナル較正
レポーターシグナル較正(RSC)と称される別の形式の方法では、レポーターシグナルキャリブレータと称される1形式のレポーターシグナルが検体または検体断片(あるいは、タンパク質またはタンパク質断片)と混合され、レポーターシグナルキャリブレータおよび検体または検体断片(あるいは、タンパク質またはタンパク質断片)が変更され、変更された形式のレポーターシグナルキャリブレータおよび変更された形式の検体または検体断片(あるいは、タンパク質またはタンパク質断片)が検出される。レポーターシグナルキャリブレータは、存在する検体またはタンパク質の量を評価するための基準として有益である。すなわち、存在する検体またはタンパク質の量を評価するため既知量のレポーターシグナルキャリブレータを添加して、検出された、変更された検体または検体断片(あるいは、タンパク質またはタンパク質断片)の量と検出された、変更されたレポーターシグナルキャリブレータの量とを比較し、添加された既知量のレポーターシグナルキャリブレータ(よって、変更されたレポーターシグナルキャリブレータの予測量)でこれらの量を較正することができる。
Multidimensional signals used and / or detected using various techniques (multidimensional molecular labeling, reporter signal calibration, multidimensional signal fusion, etc.) can be used in MDSL and / or in combination with MDSL. .
C. Reporter Signal and Indicator Signal Calibration In another form of method called Reporter Signal Calibration (RSC), a form of reporter signal called Reporter Signal Calibrator is mixed with an analyte or analyte fragment (or protein or protein fragment). The reporter signal calibrator and the sample or sample fragment (or protein or protein fragment) are modified, and the modified form of the reporter signal calibrator and modified form of the sample or sample fragment (or protein or protein fragment) are detected. Is done. Reporter signal calibrators are useful as a basis for assessing the amount of analyte or protein present. That is, a known amount of reporter signal calibrator is added to assess the amount of analyte or protein present, and the amount of detected analyte or analyte fragment (or protein or protein fragment) detected, The amounts of the altered reporter signal calibrator can be compared and these amounts can be calibrated with the added known amount of reporter signal calibrator (and thus the predicted amount of the altered reporter signal calibrator).
レポーターシグナルおよびそれとともに使用される別の多次元シグナル(たとえば、インジケータシグナルキャリブレータ)は、インジケータレベルの分析およびレポーターシグナルレベルの分析を受けることができる。一緒に使用される際、インジケータシグナルキャリブレータはレポーターシグナルキャリブレータとともに所定パターンを形成することができる。レポーターシグナル較正では、レポーターシグナルキャリブレータは好ましくは1つ以上の検体と1つ以上の共通特性を共有し、インジケータシグナルキャリブレータは好ましくは共通特性を共有しない。むしろ、インジケータシグナルキャリブレータは、レポーターシグナルキャリブレータを有するパターンを生成するのに供する。 The reporter signal and another multi-dimensional signal (eg, indicator signal calibrator) used therewith can be subjected to indicator level analysis and reporter signal level analysis. When used together, the indicator signal calibrator can form a predetermined pattern with the reporter signal calibrator. For reporter signal calibration, the reporter signal calibrator preferably shares one or more common characteristics with one or more analytes, and the indicator signal calibrator preferably does not share common characteristics. Rather, the indicator signal calibrator serves to generate a pattern having a reporter signal calibrator.
開示されたレポーターシグナル較正方法は、組織、ミクロ生体、またはその他の生体サンプル内の様々なタンパク質の相対存在量に関係する独自のタンパク質シグニチャを高感度で生成する。開示された方法では、少量だが非常に情報量の多いサブセットのタンパク質の相対濃度を識別し測定することによって、細胞または組織の状態を定義することができる。上記測定はタンパク質シグニチャとして知られる。タンパク質シグニチャはたとえば、癌の診断、分類、およびステージ分け、薬剤スクリーニング、毒性試験などで有効である。 The disclosed reporter signal calibration method generates with high sensitivity unique protein signatures that are related to the relative abundance of various proteins within a tissue, micro-organism, or other biological sample. In the disclosed method, the state of a cell or tissue can be defined by identifying and measuring the relative concentration of a small but very informative subset of proteins. Such a measurement is known as a protein signature. Protein signatures are useful, for example, in cancer diagnosis, classification, and staging, drug screening, toxicity testing, and the like.
実施形態によっては、共通特性を有するレポーターシグナルキャリブレータおよび検体または検体断片(あるいは、タンパク質またはタンパク質断片)が他の共通特性を欠く分子から区別および/または分離されるように、各検体または検体断片(あるいは、タンパク質またはタンパク質断片)は少なくとも1つのレポーターシグナルキャリブレータと1つ以上の共通特性を共有することができる。 In some embodiments, each analyte or analyte fragment (or protein or protein fragment) having common characteristics is distinguished and / or separated from molecules lacking other common characteristics (or proteins or protein fragments). Alternatively, a protein or protein fragment) can share one or more common properties with at least one reporter signal calibrator.
実施形態によっては、レポーターシグナルキャリブレータおよび検体および検体断片(あるいは、タンパク質またはタンパク質断片)は変更可能であり、変更された形式の検体または検体断片(あるいは、タンパク質またはタンパク質断片)は、検体または検体断片(あるいは、タンパク質またはタンパク質断片)が共通特性を共有する変更された形式のレポーターシグナルキャリブレータから区別可能である。実施形態によっては、変更された形式の異なるレポーターシグナルキャリブレータは互いに区別することができる。実施形態によっては、変更された形式の異なる検体または検体断片(あるいは、タンパク質またはタンパク質断片)は互いに区別することができる。 In some embodiments, the reporter signal calibrator and the analyte and analyte fragment (or protein or protein fragment) can be altered, and the altered format of the analyte or analyte fragment (or protein or protein fragment) can be the analyte or analyte fragment. (Or proteins or protein fragments) can be distinguished from modified forms of reporter signal calibrators that share common properties. In some embodiments, different types of different reporter signal calibrators can be distinguished from each other. In some embodiments, different forms of different analytes or analyte fragments (or proteins or protein fragments) can be distinguished from each other.
レポーターシグナル較正の実施形態によっては、検体または検体断片(あるいは、タンパク質またはタンパク質断片)が変更され、そのように変更されたレポーターシグナルキャリブレータおよび検体または検体断片(あるいは、タンパク質またはタンパク質断片)が検出される。この場合、検体または検体断片(あるいは、タンパク質またはタンパク質断片)は、検体または検体断片が共通特性を共有する変更された形式のレポーターシグナルキャリブレータから区別可能である。 In some reporter signal calibration embodiments, the analyte or analyte fragment (or protein or protein fragment) is altered, and the altered reporter signal calibrator and analyte or analyte fragment (or protein or protein fragment) are detected. The In this case, the analyte or analyte fragment (or protein or protein fragment) can be distinguished from a modified form of reporter signal calibrator in which the analyte or analyte fragment shares common properties.
実施形態によっては、検体または検体断片(あるいは、タンパクまたはタンパク質断片)はレポーターシグナルまたはレポーターシグナルの断片であってもよい。この場合、レポーターシグナルキャリブレータは、検出されたレポーターシグナルの量のためのキャリブレータとしての役割を果たす。 In some embodiments, the analyte or analyte fragment (or protein or protein fragment) may be a reporter signal or reporter signal fragment. In this case, the reporter signal calibrator serves as a calibrator for the amount of reporter signal detected.
レポーターシグナル較正がタンパク質およびペプチドと組み合わせて使用されるとき、この形式のレポーターシグナル較正はレポーターシグナルタンパク質較正と称されることに注意されたい。レポーターシグナルタンパク質較正は、たとえば、タンパク質サンプルのタンパク質シグニチャを作成するのに有益である。本明細書で使用されるように、タンパク質シグニチャは、1セットのタンパク質またはタンパク代理の存在、不在、量、または存在および量である。 Note that when reporter signal calibration is used in combination with proteins and peptides, this form of reporter signal calibration is referred to as reporter signal protein calibration. Reporter signal protein calibration is useful, for example, in creating a protein signature of a protein sample. As used herein, a protein signature is the presence, absence, amount, or presence and amount of a set of proteins or protein surrogates.
レポーターシグナルタンパク質較正の実施形態によっては、タンパク質内の不安定、切断できる、または切断結合の存在を検出し活用することができる。上記結合を含むペプチド、タンパク質、またはタンパク質断片(残りの説明では、便宜上まとめてタンパク質断片と称する)は結合での断片化により変更可能である。このように、タンパク質断片と共通特性(たとえば、質量電荷比)を有するレポーターシグナルキャリブレータを使用することができ、変更された形式のレポーターシグナルキャリブレータおよび変更された形式(すなわち、断片化)のタンパク質断片は検出し区別することができる。これに関し、タンパク質断片は合致するレポーターシグナルキャリブレータと共通特性を共有するが、(たとえば、変更された形式は異なる質量電荷比などの異なる特性を有するため)変更された形式のレポーターシグナルキャリブレータおよび変更された形式のタンパク質断片は区別することができる。 Depending on the embodiment of the reporter signal protein calibration, instability, cleavage, or the presence of a cleaved bond in the protein can be detected and exploited. Peptides, proteins, or protein fragments containing the above bonds (in the rest of the description, collectively referred to as protein fragments for convenience) can be altered by fragmentation at the bonds. In this way, reporter signal calibrators that have properties common to protein fragments (eg, mass to charge ratio) can be used, modified forms of reporter signal calibrators and modified forms (ie, fragmentation) of protein fragments Can be detected and distinguished. In this regard, protein fragments share common properties with the matching reporter signal calibrator, but the modified format of the reporter signal calibrator and modified (eg, because the modified format has different properties such as different mass to charge ratios). Different types of protein fragments can be distinguished.
レポーターシグナルタンパク質較正の1例として、当該タンパク質サンプルは、セリンプロテアーゼ、好ましくはトリプシンで消化することができる。消化はタンパク質断片の複合混合物を生成する。これらのタンパク質断片の中で、ジペプチドAsp−Proを含むサブセット(400毎に約1つのタンパク質断片)が存在する。このジペプチド配列は質量分析中、断片化に独自に敏感に反応し、断片化モードにおけるイオンの高収量を生む。ヒトのプロテオームは少なくとも2、000、000の様々なトリプシンペプチドから成るため、Asp−Pro配列を含むタンパク質断片の数はほぼ5、000である。これらの1部はリン酸化ペプチドまたはその他の修飾された形式として存在する場合があるため、数はより一層高くなることがある。この数値は、非常に有益なタンパク質シグニチャを生成するのに適した断片化可能なタンパク質断片のサブセット(約50〜100)を選択するには十分の高さである。Asp−Proジペプチド配列を含むペプチド、細胞内のリン酸化によって修飾されるアミノ酸を含むペプチド、または内部メチオニンを含むペプチドが、レポーターシグナル較正での使用に特に好適である。もしくは、アルギニンで終端となるトリプシンペプチドはアセチルアセトン(ペンタン−2,4−ジオン)との反応によって修飾させ、断片イオンの周波数を高めることができる(Dikler et al.、J Mass Spectrom32:1337−49(1997))。タンパク質シグニチャの情報量を最大化するため、サブセットのタンパク質断片の選択はバイオインフォマティクスを用いて実行することができる。 As an example of reporter signal protein calibration, the protein sample can be digested with a serine protease, preferably trypsin. Digestion produces a complex mixture of protein fragments. Among these protein fragments, there is a subset containing the dipeptide Asp-Pro (about one protein fragment for every 400). This dipeptide sequence reacts uniquely to fragmentation during mass spectrometry, yielding high yields of ions in fragmentation mode. Since the human proteome consists of at least 2,000,000 different tryptic peptides, the number of protein fragments containing Asp-Pro sequences is approximately 5,000. Since some of these may exist as phosphorylated peptides or other modified forms, the numbers can be even higher. This number is high enough to select a subset of fragmentable protein fragments (about 50-100) that are suitable for generating very useful protein signatures. Peptides containing Asp-Pro dipeptide sequences, peptides containing amino acids modified by intracellular phosphorylation, or peptides containing internal methionine are particularly suitable for use in reporter signal calibration. Alternatively, arginine-terminated tryptic peptides can be modified by reaction with acetylacetone (pentane-2,4-dione) to increase the frequency of fragment ions (Dikler et al., J Mass Spectrom 32: 1337-49 ( 1997)). In order to maximize the amount of protein signature information, the selection of a subset of protein fragments can be performed using bioinformatics.
この形式のレポーターシグナルタンパク質較正に関しては、タンパク質消化は特別に設計されたセットのレポーターシグナルキャリブレータと混合され、その後タンデム質量分析を用いて分析される。タンデムインスペース型機器(たとえば、Micromass製Q−TofTM)の場合、単一イオンフィルタリングのために第1の四極子の環境を用い(配列データから得ることのできる独自の断片毎の質量分子によって定義される)、その後、イオン断片化のための衝突ステージ、最後にペプチド断片(Asp−Proなどの脆弱な結合、リン酸化アミノ酸を含む結合、またはメチオニンスルホキシドなどの酸化アミノ酸に隣接する結合での切断によって生成される、Smith et al.、Free Radic Res.26:103〜11(1997))のTOF分光測定が行われて最初の単一イオンを生じる。第2のステージでは、TOF測定の信号雑音比は、従来のMS測定の場合よりもずっと大きい。概して、1つのレポーターシグナルキャリブレータが、タンパク質シグニチャを構成するのに使用されるサンプル内の各タンパク質断片(このようなタンパク質断片はシグニチャタンパク質断片と称される)に対して使用され、非断片化シグニチャタンパク質断片の断片質量と異なり、それぞれが容易に検出可能な質量パターンで断片化するように設計される。その後、四極子フィルタリングの環境は、タンパク質シグニチャ(すなわち、シグニチャタンパク質断片)を具備するように予め選択された各タンパク質断片の質量に対応して、ある値の範囲で(たとえば50)配列を変動される。各ろ過質量環境では、断片化後にTOFにより検出可能な2種類のシグナルがあり、1方のセットはトリプシンペプチド(すなわち、最初のタンパク質断片)から得られ、もう1方のセットはレポーターシグナルキャリブレータに対応する。レポーターシグナルキャリブレータは、各シグニチャタンパク質断片の相対存在量を算出するのを可能にする。所与のサンプルに対して決定されるこれらの相対存在量比は、タンパク質シグニチャを構成する。MS/MSモードでのタンデム質量分析計の検出限界は非常に素晴らしく、ペプチド約500分子である。このレベルの検出はMALDI−TOF質量分析の約1、000倍に相当し、単独の細胞からのタンパク質シグニチャの生成を可能にするはずである。 For this form of reporter signal protein calibration, protein digests are mixed with a specially designed set of reporter signal calibrators and then analyzed using tandem mass spectrometry. For tandem in-space instruments (eg, Micromass Q-Tof ™ ), the first quadrupole environment is used for single ion filtering (with unique fragment-by-fragment mass molecules that can be obtained from sequence data). Defined), followed by a collision stage for ion fragmentation, and finally a peptide fragment (a weak bond such as Asp-Pro, a bond containing a phosphorylated amino acid, or a bond adjacent to an oxidized amino acid such as methionine sulfoxide) A TOF spectroscopic measurement of Smith et al., Free Radical Res. In the second stage, the signal-to-noise ratio of the TOF measurement is much larger than that of the conventional MS measurement. In general, one reporter signal calibrator is used for each protein fragment in a sample used to construct a protein signature (such a protein fragment is referred to as a signature protein fragment) and an unfragmented signature. Unlike the fragment mass of protein fragments, each is designed to fragment with a mass pattern that is easily detectable. The quadrupole filtering environment is then varied in a range of values (eg, 50) in sequence, corresponding to the mass of each protein fragment preselected to have a protein signature (ie, signature protein fragment). The In each filtration mass environment, there are two signals that can be detected by TOF after fragmentation, one set is derived from a trypsin peptide (ie, the first protein fragment) and the other set to the reporter signal calibrator. Correspond. A reporter signal calibrator makes it possible to calculate the relative abundance of each signature protein fragment. These relative abundance ratios determined for a given sample constitute a protein signature. The detection limit of the tandem mass spectrometer in MS / MS mode is very nice, about 500 molecules of peptide. This level of detection corresponds to about 1,000 times that of MALDI-TOF mass spectrometry and should allow the generation of protein signatures from a single cell.
了解されるように、この形式のレポーターシグナル較正に関しては、ヒトゲノム全体と多くの他の生体のゲノムの配列が入手可能であることは、すべての既知のタンパク質に照らして独自であるタンパク質断片の識別を簡易化する。すなわち、配列情報は、タンパク質シグニチャで生成されるペプチドを特定し、レポーターシグナルキャリブレータの選択を誘導するために使用することができる。 As will be appreciated, with this form of reporter signal calibration, the availability of sequences throughout the human genome and many other living organisms will identify protein fragments that are unique in the context of all known proteins. Simplify. That is, the sequence information can be used to identify peptides generated with protein signatures and guide selection of a reporter signal calibrator.
様々な技術(たとえば、多次元分子標識付け、多次元シグナル標識付け、および多次元シグナル融合)を用いて使用および/または検出される多次元シグナルは、RSCで、および/またはRSCと組み合わせて使用可能である。
D.多次元シグナル融合
多次元シグナル融合(MDSF)と称される別の形式の開示された方法および構成では、多次元シグナルペプチドは単独のアミノ酸セグメント内の当該タンパク質またはペプチドと結合され、多次元シグナルペプチド、多次元シグナル融合、変更された形式の多次元シグナルペプチド、および/または 変更された形式の多次元シグナル融合を検出することができる。当該タンパク質およびペプチドと多次元シグナルペプチドとの上記融合は、融合を構成するアミノ酸セグメントを符号化する核酸分子から融合タンパク質またはペプチドとして発現させることができる。融合タンパク質またはペプチドは本明細書では多次元シグナル融合と称する。多次元シグナルの1形式である多次元シグナルペプチドは、それらが融合されるタンパク質およびペプチドと、それらを符号化する遺伝子、ベクター、発現構築物、および核酸類の発現とを高感度で監視および検出することを可能にする。特に、多次元シグナル融合は、特定の当該タンパク質およびペプチドおよび/または当該タンパク質およびペプチドを符号化する遺伝子、ベクター、および発現構築物の発現の高感度な多重検出を可能とする。開示された多次元シグナル融合は、他の形式の開示された方法および構成のための多次元シグナルのソースとしてなどの任意の目的で使用することもできる。
Multidimensional signals that are used and / or detected using various techniques (eg, multidimensional molecular labeling, multidimensional signal labeling, and multidimensional signal fusion) are used in RSC and / or in combination with RSC Is possible.
D. Multidimension Signal Fusion In another form of the disclosed method and configuration referred to as multidimension signal fusion (MDSF), a multidimension signal peptide is combined with the protein or peptide of interest within a single amino acid segment and the multidimension signal peptide Multidimensional signal fusions, altered forms of multidimensional signal peptides, and / or altered forms of multidimensional signal fusion can be detected. The above fusion of the protein and peptide with a multidimensional signal peptide can be expressed as a fusion protein or peptide from a nucleic acid molecule that encodes the amino acid segments that make up the fusion. A fusion protein or peptide is referred to herein as a multidimensional signal fusion. Multidimensional signal peptides, a form of multidimensional signal, monitor and detect with high sensitivity the proteins and peptides to which they are fused and the expression of the genes, vectors, expression constructs and nucleic acids that encode them. Make it possible. In particular, multidimensional signal fusion allows for sensitive multiplex detection of the expression of specific proteins and peptides and / or genes, vectors and expression constructs encoding the proteins and peptides. The disclosed multidimensional signal fusions can also be used for any purpose, such as as a source of multidimensional signals for other forms of the disclosed methods and configurations.
「多次元シグナル融合」は、文脈上明らかに別の内容を示さない限り、多次元シグナルペプチドが融合される(すなわち、同一のポリペプチド鎖内でのペプチド結合により結合される)タンパク質、ペプチド、またはタンパク質またはペプチドの断片を指す。多次元シグナル融合は、分析前に、たとえばプロテアーゼ消化によって断片化することができる。分析される発現サンプルは、サンプルの複雑さを低減するために分画または分離を受けることができる。断片化および分画は同一の検定で一緒に使用することができる。上記断片化および分画は、発現の分析を単純化し拡張することができる。 “Multidimensional signal fusion” refers to a protein, peptide, peptide, in which a multidimensional signal peptide is fused (ie, joined by peptide bonds within the same polypeptide chain), unless the context clearly indicates otherwise. Or refers to a fragment of a protein or peptide. Multidimensional signal fusions can be fragmented prior to analysis, for example by protease digestion. The analyzed expression sample can be fractionated or separated to reduce sample complexity. Fragmentation and fractionation can be used together in the same assay. Such fragmentation and fractionation can simplify and extend the analysis of expression.
多次元シグナル融合は、融合を符号化する核酸分子からの発現によって作成することができる。したがって、開示された融合は概して、多次元シグナルペプチドおよび当該タンパク質またはペプチドを具備するアミノ酸セグメントを符号化する核酸セグメントを設計することにより設計可能である。所与の核酸分子は1つ以上の核酸セグメントを具備することができる。所与の核酸セグメントは1つ以上のアミノ酸セグメントを符号化することができる。所与のアミノ酸セグメントは、1つ以上の多次元シグナルペプチドと1つ以上の当該タンパク質またはペプチドを含むことができる。開示されたアミノ酸セグメントは、単独の、連続ポリペプチド鎖から成る。したがって、複数のアミノ酸セグメンは同一の連続ポリペプチド鎖の1部であってもよいが、所与のアミノ酸セグメントの全構成要素(すなわち、当該多次元シグナルペプチド、タンパク質、ペプチド)は同一の連続ポリペプチド鎖の1部である。 Multidimensional signal fusions can be made by expression from a nucleic acid molecule that encodes the fusion. Thus, the disclosed fusions can generally be designed by designing a multidimensional signal peptide and a nucleic acid segment that encodes the amino acid segment comprising the protein or peptide. A given nucleic acid molecule can comprise one or more nucleic acid segments. A given nucleic acid segment can encode one or more amino acid segments. A given amino acid segment can include one or more multidimensional signal peptides and one or more proteins or peptides of interest. The disclosed amino acid segment consists of a single, continuous polypeptide chain. Thus, multiple amino acid segments may be part of the same continuous polypeptide chain, but all components of a given amino acid segment (ie, the multidimensional signal peptide, protein, peptide) are the same continuous polypeptide. A part of the peptide chain.
したがって、開示された方法は、特定のタンパク質、遺伝子、ベクター、および/または標識付けされた(すなわち、多次元シグナル融合と関連付けられた、あるいは多次元シグナル融合に含まれた)発現配列を有する細胞、細胞株、および生体を使用することができる。たとえば、それぞれが様々な多次元シグナルペプチドで多次元シグナル融合を符号化する1セットの核酸構築物は、1セットの細胞、細胞株、および/または生体を一意的に標識付けするのに使用することができる。開示された方法において、標識ソースのいずれかからのサンプルの処理は結果的に、他の変更された形式から区別可能な各ソースに対する独自の変更された形式の多次元シグナルペプチド(あるいは、アミノ酸セグメントまたはアミノ酸サブセグメント)をもたらす。特定の変更された形式の検出は、それが基点とするソースを識別する。より具体的な例として、多次元シグナル融合を符号化する核酸構築物が導入された遺伝子的に修飾された食物種(たとえば、ラウンドアップ耐性トウモロコシ種)は、多次元シグナル融合を検出することによって識別することができる。 Thus, the disclosed methods can be used to express certain proteins, genes, vectors, and / or labeled (ie, associated with or included in a multidimensional signal fusion) expressed sequences. , Cell lines, and organisms can be used. For example, a set of nucleic acid constructs, each encoding a multidimensional signal fusion with various multidimensional signal peptides, can be used to uniquely label a set of cells, cell lines, and / or organisms. Can do. In the disclosed method, processing of samples from any of the labeled sources results in a unique modified form of multidimensional signal peptide (or amino acid segment) for each source that is distinguishable from other modified forms. Or amino acid subsegments). A particular modified form of detection identifies the source from which it originates. As a more specific example, genetically modified food species (eg, round-up resistant maize species) that have been introduced with nucleic acid constructs that encode multidimensional signal fusions are identified by detecting multidimensional signal fusions. can do.
開示された多次元シグナル融合は、特定のタンパク質、遺伝子、ベクター、および/または標識付けされた(すなわち、多次元シグナル融合と関連付けられた、あるいは多次元シグナル融合に含まれた)発現配列を有する細胞、細胞株、および生体を作成するのにも有効である。たとえば、それぞれが様々な多次元シグナルペプチドで多次元シグナル融合を符号化する1セットの核酸構築物は、1セットの細胞、細胞株、および/または生体を一意的に標識付けするのに使用することができる。開示された方法において、標識ソースのいずれかからのサンプルの処理は結果的に、他の変更された形式から区別可能な各ソースに対する独自の変更された形式の多次元シグナルペプチド(あるいは、アミノ酸セグメントまたはアミノ酸サブセグメント)をもたらす。特定の変更された形式の検出は、それが基点とするソースを識別する。より具体的な例として、多次元シグナル融合を符号化する核酸構築物を遺伝子的に修飾された食物種(たとえば、ラウンドアップ耐性トウモロコシ種)に導入し、多次元シグナル融合を検出することによって識別することができる。様々な遺伝子、タンパク質、ベクター、構築物、細胞、細胞株、または生体で使用される、あるいはそれと関連付けられる多次元シグナル融合において使用される好適な多次元シグナルペプチドは、差別的に分布される質量を有するものである。特に、同一のアミノ酸組成を用いる代替アミノ酸配列の使用が好適である。 The disclosed multidimension signal fusions have specific proteins, genes, vectors, and / or labeled expression sequences (ie, associated with or included in multidimension signal fusions). It is also effective in creating cells, cell lines, and organisms. For example, a set of nucleic acid constructs, each encoding a multidimensional signal fusion with various multidimensional signal peptides, can be used to uniquely label a set of cells, cell lines, and / or organisms. Can do. In the disclosed method, processing of samples from any of the labeled sources results in a unique modified form of multidimensional signal peptide (or amino acid segment) for each source that is distinguishable from other modified forms. Or amino acid subsegments). A particular modified form of detection identifies the source from which it originates. As a more specific example, a nucleic acid construct encoding a multidimensional signal fusion is introduced into a genetically modified food species (eg, a round-up resistant corn species) and identified by detecting the multidimensional signal fusion. be able to. Suitable multidimensional signal peptides used in or associated with various genes, proteins, vectors, constructs, cells, cell lines, or living organisms have a differentially distributed mass. It is what you have. In particular, the use of alternative amino acid sequences using the same amino acid composition is preferred.
多次元シグナルペプチドを符号化する核酸配列を遺伝子の特定の構造配列に設計することができる。これは、融合されるタンパク質を符号化する遺伝子がイントロンを含むときには通常の状況だが、多次元シグナルペプチドを符号化する配列は接合される様々な構造配列間で分割することができる。多次元シグナルペプチドを符号化する核酸配列の特定の構造配列への配置は、RNAの代替スプライシングを監視し分析するのに役立つ。最後のタンパク質での多次元シグナルペプチドの出現は、多次元シグナルペプチドを符号化する構造配列がmRNAに接合されたことを示す。 Nucleic acid sequences encoding multidimensional signal peptides can be designed into specific structural sequences of genes. This is the usual situation when the gene encoding the protein to be fused contains an intron, but the sequence encoding the multidimensional signal peptide can be divided between the various structural sequences that are joined. The placement of nucleic acid sequences encoding multidimensional signal peptides into specific structural sequences is useful for monitoring and analyzing alternative splicing of RNA. The appearance of a multidimensional signal peptide in the last protein indicates that the structural sequence encoding the multidimensional signal peptide has been joined to the mRNA.
開示された多次元シグナル融合は、特定の経路、調節カスケード、および別の1組の遺伝子、タンパク質、ベクター、および/または発現配列を「標識付けする」ために使用することもできる。上記標識付けは、同一の細胞、細胞株、または生体内、あるいは1セットの細胞、細胞株、または生体全体にあってもよい。非限定的な例では、開示された方法は、特定の経路、調節カスケード、および別の1組の遺伝子、タンパク質、ベクター、および/または発現配列の状態および/または発現を評価するために使用することもできる。同一の細胞、細胞株、または生体、あるいは1セットの細胞、細胞株、または生体全体で上記経路、カスケードなどを「標識付け」するために多次元シグナル融合を使用することによって、経路、カスケード、および他のシステムを単独の検定で評価する、および/または細胞、細胞株、または生体全体で比較することができる。たとえば、多次元シグナル融合を符号化する核酸セグメントは、当該内在性発現配列、当該内在性遺伝子、当該外来性発現配列、当該外来性遺伝子、またはその組み合わせに関連付けることができる。その後、外来性構築物は当該細胞または生体に導入される。したがって、遺伝子および/または発現配列の発現は、多次元シグナルペプチドおよび/または多次元シグナル融合を検出することによって評価される。内在性発現配列または遺伝子との関連付けは、たとえば、当該発現配列または遺伝子の部位での挿入のために(多次元シグナル融合を符号化する)核酸分子を導入する、あるいは、ベクターまたはその他の核酸構築物(内在性発現配列または遺伝子と多次元シグナル融合を符号化する核酸セグメントの両方を含む)を生体外で作成し、構築物を当該細胞または生体に導入することによって達成することができる。多くのその他の使用および使用法が可能であり、その多くを下記の例証で説明する。開示された多次元シグナル融合は、たとえば、任意の状況で、および緑色蛍光タンパク質および緑色蛍光タンパク質融合が融合される任意の目的で使用することができる。しかし、開示された多次元シグナルタンパク質は、少なくとも開示された多次元シグナル融合をより高度に多重化する能力のため、緑色蛍光タンパク質よりも用途が高く、より有益である。 The disclosed multidimensional signal fusions can also be used to “tag” specific pathways, regulatory cascades, and another set of genes, proteins, vectors, and / or expression sequences. The labeling may be on the same cell, cell line, or in vivo, or a set of cells, cell lines, or the entire organism. In a non-limiting example, the disclosed methods are used to assess the status and / or expression of a particular pathway, regulatory cascade, and another set of genes, proteins, vectors, and / or expressed sequences. You can also. By using multidimensional signal fusions to “label” the above pathways, cascades, etc. in the same cell, cell line, or organism, or a set of cells, cell lines, or the entire organism, pathways, cascades, And other systems can be evaluated in a single assay and / or compared across cells, cell lines, or organisms. For example, a nucleic acid segment encoding a multidimensional signal fusion can be associated with the endogenous expression sequence, the endogenous gene, the foreign expression sequence, the foreign gene, or a combination thereof. Thereafter, the exogenous construct is introduced into the cell or organism. Thus, the expression of genes and / or expression sequences is assessed by detecting multidimensional signal peptides and / or multidimensional signal fusions. Association with an endogenous expression sequence or gene introduces a nucleic acid molecule (encoding a multidimensional signal fusion), for example, for insertion at the site of the expression sequence or gene, or a vector or other nucleic acid construct This can be accomplished by creating ex vivo (including both endogenous expression sequences or genes and nucleic acid segments encoding multidimensional signal fusions) and introducing the construct into the cell or organism. Many other uses and uses are possible, many of which are illustrated in the examples below. The disclosed multidimensional signal fusions can be used, for example, in any situation and for any purpose in which green fluorescent protein and green fluorescent protein fusion are fused. However, the disclosed multidimension signal proteins are more versatile and more beneficial than green fluorescent proteins due to at least the ability to more highly multiplex the disclosed multidimension signal fusions.
多次元シグナルペプチドは、1つまたは複数のタンパク質(すなわち、多次元シグナルペプチドが融合されるタンパク質)の高感度検出のために使用することができる。該方法では、多次元シグナルペプチドと融合されるタンパク質は、多次元シグナル融合を区別するために多次元シグナルペプチドを用いて分析される。多次元シグナルペプチドの検出は、対応するタンパク質の存在を示す。次に、検出されたタンパク質は既知の技術を用いて分析することができる。多次元シグナル融合は、タンパク質を明確に識別可能な独自のタンパク質/標識組成を提供する。これは、標識として特別な多次元シグナルペプチドを使用することにより達成される。 Multidimensional signal peptides can be used for sensitive detection of one or more proteins (ie, proteins to which the multidimensional signal peptide is fused). In the method, a protein fused with a multidimensional signal peptide is analyzed using the multidimensional signal peptide to distinguish multidimensional signal fusions. Detection of the multidimensional signal peptide indicates the presence of the corresponding protein. The detected protein can then be analyzed using known techniques. Multidimensional signal fusion provides a unique protein / label composition that can clearly identify proteins. This is achieved by using a special multidimensional signal peptide as a label.
本発明によると、多次元シグナル融合は分析前に、プロテアーゼ消化などにより断片化することができる。分析される発現サンプルは、サンプルの複雑さを低減するために分画または分離を受けることができる。断片化および分画は同一の検定で一緒に使用することができる。上記断片化および分画は、発現の分析を単純化および拡張することができる。 According to the present invention, multidimensional signal fusions can be fragmented, such as by protease digestion, before analysis. The analyzed expression sample can be fractionated or separated to reduce sample complexity. Fragmentation and fractionation can be used together in the same assay. The fragmentation and fractionation can simplify and extend the analysis of expression.
多次元シグナル融合における多次元シグナル(たとえば、レポーターシグナルペプチド)の変更は、様々な変更された組成を作成することができる。これらの変更された形式の1部または全部を検出することができる。たとえば、変更された形式の多次元シグナルペプチドを検出することができ、変更された形式のアミノ酸セグメント(多次元シグナルペプチドを含む)を検出することができ、アミノ酸セグメントの変更された形式のサブセグメントを検出することができ、あるいは、これらの組合せを検出することができる。多次元シグナルペプチドが断片化により変更される場合、その結果は概して、多次元シグナルペプチドの断片と、当該タンパク質またはペプチドおよび多次元シグナルペプチドの部分(すなわち、多次元シグナルペプチド断片ではない部分)を含む変更された形式のアミノ酸セグメントになる。 Altering multidimension signals (eg, reporter signal peptides) in multidimension signal fusions can create a variety of altered compositions. One or all of these modified forms can be detected. For example, modified forms of multi-dimensional signal peptides can be detected, modified forms of amino acid segments (including multi-dimensional signal peptides) can be detected, and modified forms of sub-segments of amino acid segments Can be detected, or a combination of these can be detected. When the multidimensional signal peptide is altered by fragmentation, the result is generally that the multidimensional signal peptide fragment and the protein or peptide and part of the multidimensional signal peptide (ie, the part that is not a multidimensional signal peptide fragment) A modified form of amino acid segment containing.
当該タンパク質またはペプチドは断片化することもできる。その結果、アミノ酸セグメントのサブセグメントとなる。アミノ酸サブセグメントは、多次元シグナルペプチドと当該タンパク質またはペプチドの1部とを含む。アミノ酸サブセグメント内の多次元シグナルペプチドが変更されると(アミノ酸セグメントの断片化の前、途中、または後に起こる可能性がある)、その結果は変更された形式のアミノ酸サブセグメント(および変更された形式の多次元シグナルペプチド)である。この変更された形式のアミノ酸サブセグメントは検出することができる。多次元シグナルペプチドが断片化により変更される場合、その結果は概して、多次元シグナルペプチドの断片と変更された形式の(すなわち、断片)アミノ酸サブセグメントになる。この場合、変更された形式のアミノ酸サブセグメントは本明細書では多次元シグナル融合断片と称され、当該タンパク質またはペプチドの部分と多次元シグナルペプチドの部分(すなわち、多次元シグナルペプチド断片ではない部分)を含む。 The protein or peptide can also be fragmented. The result is a subsegment of the amino acid segment. The amino acid subsegment includes a multidimensional signal peptide and a portion of the protein or peptide. When a multidimensional signal peptide within an amino acid subsegment is altered (which may occur before, during, or after fragmentation of the amino acid segment), the result is the altered form of the amino acid subsegment (and the altered Format multidimensional signal peptide). This altered form of the amino acid subsegment can be detected. When a multidimensional signal peptide is altered by fragmentation, the result is generally a fragment of the multidimensional signal peptide and an altered form (ie, a fragment) amino acid subsegment. In this case, the altered form of the amino acid sub-segment is referred to herein as a multidimensional signal fusion fragment, the protein or peptide portion and the multidimensional signal peptide portion (ie, the portion that is not a multidimensional signal peptide fragment). including.
多次元シグナルと同様に、概して、多次元シグナル融合(アミノ酸セグメントとも称される)、多次元シグナル融合断片(多次元シグナル融合のサブセグメントとも称される)、または多次元シグナルペプチドは、セット内の多次元シグナル融合、多次元シグナル融合断片、または多次元シグナルペプチドがインジケータレベルの分析でパターンを生成する1つ以上の特性を有することのできるセットで使用可能である。たとえば、セット内の多次元シグナル融合、多次元シグナル融合断片、または多次元シグナルペプチドは、多次元シグナル融合、多次元シグナル融合断片、または多次元シグナルペプチドを共通特性を欠く分子から分離または区別可能とする1つ以上の共通特性を有することができる。多次元シグナル融合の場合、アミノ酸セグメントおよびアミノ酸サブセグメントは、セット内のアミノ酸セグメントおよびアミノ酸サブセグメントがパターンを生成する1つ以上の特性を有することのできるセット内で使用可能である。たとえば、多次元シグナル融合では、アミノ酸セグメントおよびアミノ酸サブセグメントは、セット内のアミノ酸セグメントおよびアミノ酸サブセグメントが、アミノ酸セグメントおよびアミノ酸サブセグメントをそれぞれ共通特性を欠く分子から分離または区別可能とする1つ以上の共通特性を有するセット内で使用可能である。概して、特性を有する多次元シグナル融合の構成要素は、検出される構成要素および/または使用されている方法のモードに左右される。 As with multidimensional signals, generally, multidimensional signal fusions (also referred to as amino acid segments), multidimensional signal fusion fragments (also referred to as subsegments of multidimensional signal fusions), or multidimensional signal peptides are within a set. Of multidimensional signal fusions, multidimensional signal fusion fragments, or multidimensional signal peptides can be used in sets that can have one or more properties that produce a pattern with indicator level analysis. For example, multidimension signal fusions, multidimension signal fusion fragments, or multidimension signal peptides in a set can separate or distinguish multidimension signal fusions, multidimension signal fusion fragments, or multidimension signal peptides from molecules that lack common properties. Can have one or more common characteristics. In the case of multidimensional signal fusion, amino acid segments and amino acid subsegments can be used in sets where the amino acid segments and amino acid subsegments in the set can have one or more properties that generate a pattern. For example, in multidimensional signal fusion, an amino acid segment and an amino acid subsegment can be one or more that allow the amino acid segment and amino acid subsegment in the set to separate or distinguish each amino acid segment and amino acid subsegment from a molecule lacking common properties. Can be used in sets with common characteristics. In general, the components of a multidimensional signal fusion that have characteristics depend on the components to be detected and / or the mode of the method being used.
多次元シグナル融合を符号化する核酸分子(または、そのセグメント)は、1セットの核酸分子によって符号化される多次元シグナル融合の多次元シグナルペプチドがインジケータレベルの分析におけるパターンを生成する1つ以上の特性を有することのできる、セット内で使用することができる。同様に、アミノ酸セグメントを符号化する核酸分子(または、そのセグメント)は、1セットの核酸分子によって符号化されるアミノ酸セグメント(または、そのセグメント)内の多次元シグナルペプチドがパターンを生成する1つ以上の特性を有することのできる、セット内で使用することができる。アミノ酸セグメントを符号化する核酸分子(または、そのセグメント)は、1セットの核酸分子によって符号化されるアミノ酸セグメントが、アミノ酸セグメントを共通特性を欠く分子から分離または区別することのできる1つ以上の特性を有することのできる、セット内で使用することができる。複数セットの核酸分子、核酸セグメント、アミノ酸セグメント、多次元シグナルペプチド、および当該タンパク質のメンバー間の他の関係を検討する。 A nucleic acid molecule (or segment thereof) that encodes a multidimensional signal fusion is one or more of which a multidimensional signal peptide of a multidimensional signal fusion encoded by a set of nucleic acid molecules produces a pattern in an indicator level analysis Can be used in a set that can have the following characteristics: Similarly, a nucleic acid molecule (or segment thereof) that encodes an amino acid segment is one in which a multidimensional signal peptide within the amino acid segment (or segment) encoded by a set of nucleic acid molecules produces a pattern. It can be used in a set that can have the above characteristics. A nucleic acid molecule (or segment thereof) that encodes an amino acid segment is one or more amino acid segments encoded by a set of nucleic acid molecules that can separate or distinguish amino acid segments from molecules that lack common properties. Can be used in sets that can have properties. Consider multiple sets of nucleic acid molecules, nucleic acid segments, amino acid segments, multidimensional signal peptides, and other relationships between members of the protein.
レポーターシグナルペプチドなどの多次元シグナルペプチドは、セット内の多次元シグナルペプチドが多次元シグナルペプチドを共通特性を欠く分子から分離または区別することの可能な1つ以上の共通特性を有することのできる、セット内で使用することができる。多次元シグナル融合の場合、アミノ酸セグメントおよびアミノ酸サブセグメントは、アミノ酸セグメントおよびアミノ酸サブセグメントがアミノ酸セグメントおよびアミノ酸サブセグメントをそれぞれ共通特性を欠く分子から分離または区別することのできる1つ以上の共通特性を有することのできる、セット内で使用することができる。概して、共通特性を有する多次元シグナル融合の構成要素は、検出される構成要素および/または使用されている方法のモードに左右される。 A multidimensional signal peptide, such as a reporter signal peptide, can have one or more common properties that allow the multidimensional signal peptides in the set to separate or distinguish the multidimensional signal peptide from molecules lacking common properties, Can be used in sets. In the case of multidimensional signal fusion, an amino acid segment and an amino acid subsegment have one or more common characteristics that allow the amino acid segment and amino acid subsegment to separate or distinguish from an amino acid segment and an amino acid subsegment, respectively, from molecules that lack common characteristics. Can be used in a set that can have. In general, the components of multidimensional signal fusion with common characteristics depend on the components to be detected and / or the mode of method being used.
多次元シグナル融合は、当該タンパク質と多次元シグナルペプチドに加えて、他の構成要素を含むことができる。たとえば、多次元シグナル融合は、エピトープタグ(たとえば、hisタグ、mycタグ、fluタグ、またはflagタグペプチド)を含むことができる(たとえば、Brizzard et al.(1994)「新規の単クローン抗体およびペプチド溶出を用いるFLAGエピトープタグバクテリアアルカリホスファターゼのイムノアフィニティ精製:バイオ技術」16:730〜735を参照)。エピトープタグは、多次元シグナル融合を操作、隔離、分離、区別、結合および/または拘束することのできるタグとしての役割を果たしうる。エピトープタグとフラグペプチドの使用は概して既知であり、開示された多次元シグナル融合での使用に適合させることができる。 Multidimension signal fusions can include other components in addition to the protein and multidimension signal peptide. For example, multidimension signal fusions can include epitope tags (eg, his-tag, myc-tag, flu-tag, or flag-tag peptides) (eg, Brizzard et al. (1994) “New Monoclonal Antibodies and Peptides Immunoaffinity purification of FLAG epitope-tagged bacterial alkaline phosphatase using elution: see Biotechnology 16: 730-735). Epitope tags can serve as tags that can manipulate, sequester, separate, distinguish, bind and / or constrain multidimensional signal fusions. The use of epitope tags and flag peptides is generally known and can be adapted for use in the disclosed multidimensional signal fusions.
好適な実施形態では、多次元シグナルペプチド、多次元シグナル融合(あるいは、アミノ酸セグメント)、多次元シグナル融合を符号化する核酸セグメント、および/または多次元シグナル融合を符号化する核酸セグメントを具備する核酸分子は、セットを構成するまたはセット内に存在する多次元シグナルペプチド、多次元シグナル融合、および/または多次元シグナル融合のサブセグメントが同様の特性(たとえば、同様の質量電荷比)を有するセットで使用される。同様の特性によって、多次元シグナル、多次元シグナル融合、または多次元シグナル融合のサブセグメントを1つ以上の特性を欠く別の分子から区別および/または分離することができる。好ましくは、セットを構成するまたはセット内に存在する多次元シグナル、多次元シグナル融合、または多次元シグナル融合のサブセグメントは同じ質量電荷比(m/z)を有する。すなわち、セット内の多次元シグナル、多次元シグナル融合、または多次元シグナル融合のサブセグメントは等圧である。これによって、質量電荷比に基づき、多次元シグナル、多次元シグナル融合、または多次元シグナル融合のサブセグメントを別の分子から正確に分離することができる。フィルタリングの結果、システムにとっての信号雑音比(S/N)は大幅に増大し、より高感度で正確な検出を可能にする。 In a preferred embodiment, a nucleic acid comprising a multidimensional signal peptide, a multidimensional signal fusion (or amino acid segment), a nucleic acid segment encoding a multidimensional signal fusion, and / or a nucleic acid segment encoding a multidimensional signal fusion. Molecules in sets where the multi-dimensional signal peptides, multi-dimensional signal fusions, and / or sub-segments of multi-dimensional signal fusions that make up or are present in the set have similar properties (eg, similar mass-to-charge ratios) used. Similar properties can distinguish and / or separate multidimension signals, multidimension signal fusions, or subdimensions of multidimension signal fusions from other molecules that lack one or more properties. Preferably, the multi-dimensional signals, multi-dimensional signal fusions, or sub-segments of a multi-dimensional signal fusion that comprise or are present in the set have the same mass to charge ratio (m / z). That is, the subdimensions of a multidimensional signal, multidimensional signal fusion, or multidimensional signal fusion within a set are isobaric. This makes it possible to accurately separate a multidimensional signal, a multidimensional signal fusion, or a sub-segment of a multidimensional signal fusion from another molecule based on the mass to charge ratio. As a result of filtering, the signal-to-noise ratio (S / N) for the system is greatly increased, allowing for more sensitive and accurate detection.
遺伝子およびタンパク質の細胞、細胞株、生体、および発現は、様々な方法で開示された多次元シグナル融合を用いて検出することができる。たとえば、タンパク質および付加された多次元シグナルペプチドは一緒に検出することができ、タンパク質の1つ以上のペプチドおよび付加された多次元シグナルペプチドは一緒に検出することができ、多次元シグナルペプチドの断片は検出することができる。好適な検出は、多次元シグナルペプチドの断片化の前後両方における多次元シグナル融合の検出を含む。 Cells, cell lines, organisms, and expression of genes and proteins can be detected using multidimensional signal fusions disclosed in various ways. For example, a protein and an added multidimensional signal peptide can be detected together, one or more peptides of the protein and an added multidimensional signal peptide can be detected together, and a fragment of a multidimensional signal peptide Can be detected. Suitable detection includes detection of multidimensional signal fusion both before and after fragmentation of the multidimensional signal peptide.
好適な形式の開示された方法は、多次元シグナルペプチドの断片化の前後両方における多次元シグナル融合の相関検出を含む。これにより、多次元シグナルペプチドで「標識付けされた」遺伝子、タンパク質、ベクター、および発現構築物を、多次元シグナル融合および/または多次元シグナルペプチドの変化を通じて検出および識別することができる。すなわち、検出された多次元シグナル融合または多次元シグナルペプチドの性質(非断片化対断片化)は、それが得られる遺伝子、タンパク質、ベクター、または核酸構築物を示す。多次元シグナル融合および多次元シグナルペプチドが質量電荷比により検出される場合、断片化サンプルと非断片化サンプル間の質量電荷比の変化は比較の根拠を提供する。上記質量電荷比の検出は好ましくは、質量分析で達成される。 A preferred form of the disclosed method involves correlated detection of multidimensional signal fusion both before and after fragmentation of the multidimensional signal peptide. This allows genes, proteins, vectors, and expression constructs that are “labeled” with a multidimension signal peptide to be detected and identified through multidimension signal fusion and / or changes in the multidimension signal peptide. That is, the nature of the detected multidimensional signal fusion or multidimensional signal peptide (non-fragmented versus fragmented) indicates the gene, protein, vector, or nucleic acid construct from which it is obtained. When multidimensional signal fusions and multidimensional signal peptides are detected by mass to charge ratio, the change in mass to charge ratio between fragmented and non-fragmented samples provides a basis for comparison. The detection of the mass to charge ratio is preferably accomplished by mass spectrometry.
質量分析計での(好ましくは、衝突細胞での)多次元シグナルペプチドの断片化は結果的に、付加された多次元シグナルペプチドの部分の損失に対応するピークの変動、失われた断片に対応するピークの出現、または両事象の組み合わせを招く。重要なことに、観察される変動は、様々な多次元シグナルがペプチド設計上、様々な質量電荷比を有する断片を作成するため、どの多次元シグナルがタンパク質に融合されるかに左右される。親質量電荷(衝突ガスなしで)および多次元シグナルからの断片の損失に対応する質量電荷(衝突ガスで)の検出の組み合わせ事象は多次元シグナル融合を示す(よって、多次元シグナル融合、遺伝子、ベクター、またはそれを符号化する構築物の発現を示す)。 Fragmentation of the multidimensional signal peptide in the mass spectrometer (preferably in a collision cell) results in peak fluctuations corresponding to the loss of the added multidimensional signal peptide part, corresponding to the lost fragment The appearance of a peak or a combination of both events. Importantly, the observed variability depends on which multidimensional signal is fused to the protein as various multidimensional signals create fragments with different mass to charge ratios in the peptide design. The combined event of detection of the parent mass charge (without collision gas) and mass charge (with collision gas) corresponding to the loss of fragments from the multidimensional signal indicates multidimensional signal fusion (hence multidimensional signal fusion, gene, Shows the expression of the vector, or the construct encoding it).
多次元シグナル融合はその質量電荷比に基づき、分子間の高感度な区別を可能にする質量分析を用いて検出することができる。多次元シグナルペプチド断片は広範囲の質量(あるいは、質量電荷比)を有するように設計され、検出後、各質量(あるいは、質量電荷比)を個々に区別可能であるため、1セットの等圧多次元シグナルペプチドまたは多次元シグナル融合は、多くの遺伝子、タンパク質、ベクター、発現構築物、細胞、細胞株、および生体の発現の多重標識付けおよび/または検出のために使用することができる。さらに、セットが互いに等圧でない1つ以上の等圧多次元シグナルセットの使用によって、開示された方法の多重化性能を高める所定パターンおよび有効な手段の両方を生成することができる。 Multidimensional signal fusion can be detected using mass spectrometry, which allows for sensitive discrimination between molecules based on their mass-to-charge ratio. Multi-dimensional signal peptide fragments are designed to have a wide range of masses (or mass-to-charge ratios), and each mass (or mass-to-charge ratio) can be individually distinguished after detection, so a set of isobaric Dimensional signal peptides or multidimensional signal fusions can be used for multiple labeling and / or detection of expression in many genes, proteins, vectors, expression constructs, cells, cell lines, and organisms. Furthermore, the use of one or more isobaric multidimensional signal sets where the sets are not isobaric to each other can generate both predetermined patterns and effective means that enhance the multiplexing performance of the disclosed method.
同一の遺伝子、タンパク質、ベクター、発現構築物、細胞、細胞株、または生体(あるいは、同種の遺伝子、タンパク質、ベクター、発現構築物、細胞、細胞株、または生体)が等圧である1セットの多次元シグナル融合で標識付けされる、あるいは(たとえば、異なるサンプル内の同一の遺伝子、タンパク質、ベクター、発現構築物、細胞、細胞株、または生体を「標識付け」することによって)等圧多次元シグナルペプチドを含む場合、結果として生じるセットの多次元シグナル融合または多次元シグナルペプチドも等圧となる。多次元シグナルペプチドの断片化は、セットの多次元シグナルペプチドを、独特に異なる質量を有する個々に検出可能な多次元シグナル融合断片および多次元シグナルペプチド断片に分割する。同様に、他のセットと等圧でない非等圧多次元シグナルおよび複数セットの多次元シグナルは、(たとえば、異なるサンプル内の同一の遺伝子、タンパク質、ベクター、発現構築物、細胞、細胞株、または生体を標識付けすることによって)同一の遺伝子、タンパク質、ベクター、発現構築物、細胞、細胞株、または生体(あるいは、同種の遺伝子、タンパク質、ベクター、発現構築物、細胞、細胞株、または生体)を標識付けするのに使用することができる。その結果は、等圧でない複数セットの多次元シグナル融合または多次元シグナルペプチドとなる。様々な質量を有する多次元シグナル融合または多次元シグナルペプチドのパターンが生成される。異なるサンプル内の同一の遺伝子、タンパク質、ベクター、発現構築物、細胞、細胞株、または生体を標識付けするために等圧および非等圧多次元シグナルまたは複数セットの多次元シグナルの組み合わせを使用することで、インジケータレベルの分析における質量パターンを生成することができる。レポーターシグナルレベルの分析における等圧多次元シグナルの断片化は、セットの多次元シグナル融合または多次元シグナルペプチドを、独特に異なる質量を有する個々に検出可能な標識タンパク質に分割する。 A set of multidimensions where the same gene, protein, vector, expression construct, cell, cell line, or organism (or the same gene, protein, vector, expression construct, cell, cell line, or organism) is isobaric Labeled with a signal fusion, or (for example, by “labeling” the same gene, protein, vector, expression construct, cell, cell line, or organism in different samples) with an isobaric multidimensional signal peptide When included, the resulting set of multidimensional signal fusions or multidimensional signal peptides is also isobaric. Multidimensional signal peptide fragmentation splits a set of multidimensional signal peptides into individually detectable multidimensional signal fusion fragments and multidimensional signal peptide fragments having uniquely different masses. Similarly, non-isobaric multidimension signals and multiple sets of multidimension signals that are not isobaric with other sets (eg, the same gene, protein, vector, expression construct, cell, cell line, or organism in different samples) The same gene, protein, vector, expression construct, cell, cell line, or organism (or the same gene, protein, vector, expression construct, cell, cell line, or organism) Can be used to do. The result is multiple sets of multidimensional signal fusions or multidimensional signal peptides that are not isobaric. Multidimensional signal fusions or multidimensional signal peptide patterns with varying mass are generated. Use isobaric and non-isobaric multidimensional signals or a combination of multiple sets of multidimensional signals to label the same gene, protein, vector, expression construct, cell, cell line, or organism in different samples The mass pattern in the indicator level analysis can then be generated. Fragmentation of isobaric multidimensional signals in the analysis of reporter signal levels divides a set of multidimensional signal fusions or multidimensional signal peptides into individually detectable labeled proteins with uniquely different masses.
様々な技術(たとえば、多次元分子標識付け、多次元シグナル標識付け、およびレポーターシグナルキャリブレータ)を用いて使用および/または検出される多次元シグナルをMDSFで使用する、および/またはMDSFと組み合わせることができる。 Using and / or combining with MDSF multidimensional signals that are used and / or detected using various techniques (eg, multidimensional molecular labeling, multidimensional signal labeling, and reporter signal calibrators) it can.
いくつかの形式の方法は、1つ以上の等圧多次元シグナルまたは1つ以上のセットの等圧多次元シグナルで第1のサンプルまたは第1のセットのサンプル内の検体またはタンパク質を標識付けするステップと、1つ以上の様々な多次元シグナルまたは1つ以上の様々なセットの多次元シグナルで第2のサンプルまたは第2のセットのサンプル内の検体を標識付けするステップと、第1及び第2のサンプルを混合して分析サンプルを形成するステップと、分析サンプル内の多次元シグナル−標識検体を分析して多次元シグナルから生じる1つ以上の所定パターンを識別するステップであって、1つ以上の所定パターンの識別は分析サンプルの1つ以上の部分を識別するステップと、1つ以上の分析サンプルの1つ以上の識別部分の多次元シグナルを分析して分析サンプルの識別部分に存在する多次元シグナルを識別するステップであって、1つ以上の分析サンプルの1つ以上の識別部分の多次元シグナルの分析が識別部分の多次元シグナルの断片化と質量電荷比に基づく様々な多次元シグナル断片の検出とによって達成されるステップとを含むことができる。該方法の形式によっては、1つ以上の複数セットの多次元シグナルは、1セットのレポーターシグナルであってもよく、1つ以上の分析サンプルの1つ以上の識別部分における多次元シグナルの分析はレポーターシグナルを識別する。1つ以上の複数セットの多次元シグナルは、たとえば、レポーターシグナルおよびインジケータシグナルの両方、1セットのレポーターシグナルおよびインジケータシグナル、レポーターシグナルおよび1セットのインジケータシグナルまたは1セットのレポーターシグナルおよび1セットのインジケータシグナルを含むことができる。たとえば、本明細書の他の場所に記載されるように、該方法はタンデム質量分析計を用いて実行することができる。 Some types of methods label an analyte or protein in a first sample or a first set of samples with one or more isobaric multidimensional signals or one or more sets of isobaric multidimensional signals. Labeling an analyte in the second sample or the second set of samples with one or more different multidimensional signals or one or more different sets of multidimensional signals; Mixing two samples to form an analytical sample, and analyzing a multidimensional signal-labeled analyte in the analytical sample to identify one or more predetermined patterns resulting from the multidimensional signal, The identification of the predetermined pattern is the step of identifying one or more parts of the analysis sample and the multidimensional signal of one or more identification parts of the one or more analysis samples. Analyzing the multidimensional signal present in the identification part of the analysis sample, wherein the analysis of the multidimensional signal of one or more identification parts of the one or more analysis samples The steps achieved by fragmentation and detection of various multidimensional signal fragments based on mass-to-charge ratio. Depending on the format of the method, the one or more sets of multidimensional signals may be a set of reporter signals, and analysis of the multidimensional signals in one or more identification portions of one or more analytical samples Identify the reporter signal. One or more sets of multi-dimensional signals include, for example, both a reporter signal and an indicator signal, a set of reporter signals and indicator signals, a reporter signal and a set of indicator signals, or a set of reporter signals and a set of indicators. A signal can be included. For example, as described elsewhere herein, the method can be performed using a tandem mass spectrometer.
多次元シグナル融合を融合する核酸配列およびセグメントは、任意の適切な方法で発現させることができる。たとえば、開示された核酸配列および核酸セグメントは、生体外、細胞内、および/または 生体の細胞内で発現させることができる。核酸配列およびタンパク質の発現のための多くの技術およびシステムが既知であり、開示された多次元シグナル融合とともに使用することができる。たとえば、多くの発現配列、ベクターシステム、転換および移入技術、および遺伝子組み換え生体生産方法は既知であり、開示された多次元シグナルペプチド方法および組成とともに使用することができる。 Nucleic acid sequences and segments that fuse multidimensional signal fusions can be expressed in any suitable manner. For example, the disclosed nucleic acid sequences and nucleic acid segments can be expressed in vitro, in cells, and / or in cells of living organisms. Many techniques and systems for the expression of nucleic acid sequences and proteins are known and can be used with the disclosed multidimensional signal fusions. For example, many expression sequences, vector systems, conversion and transfer techniques, and recombinant bioproduction methods are known and can be used with the disclosed multidimensional signal peptide methods and compositions.
たとえば、転写され翻訳されるプロモータおよび核酸配列を含むDNA構築物の生体外転写/翻訳のためのキットが既知である(たとえば、Ambion、Inc.製PROTEINcript−PRO(TM)。Austin TX;Wilkinson(1999)「Cell−Free And Happy:生体外翻訳および転写/翻訳システム」、The Scientist13[13]:15、Jun。21、1999)。上記構築物は、生体のゲノムDNA、生体に移入可能なプラスミドまたはその他のベクター、または生体外システムで使用することができる。たとえば、転写および翻訳後、緑色蛍光タンパク質またはリシフェラーゼを生体内システム内の多次元/マーカーとして作成する、プロモータ配列および核酸配列を含む構築物が既知である(たとえば、SawinおよびNurse、「緑色蛍光タンパク質とのランダムポリペプチド融合を用いる核分裂酵母核マーカーの識別」、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 93(26):15146〜51(1996);Chatterjee et al.、「哺乳類細胞内の核タンパク質移送の生体内分析」、Exp Cell Res 236(l):346〜50(1997);Patterson et al.、「生物の酵母細胞内のTATA−結合タンパク質の定量的画像」、Yeast14(9):813〜25(1998);Dhandayuthapani et al.、「マイコバクテリアのマクロファージとの相互作用の遺伝子発現および細胞生物学のためのマーカーとしての緑色蛍光タンパク質」、Mol Microbiol17(5):901〜12(1995);Kremer et al.、「ミコバクテリア内の新発現マーカーとしての緑色蛍光タンパク質」、Mol Microbiol17(5):913〜22(1995);Reilander et al.、「バキュロウィルス発現システムを用いる昆虫細胞内の発光オワンクラゲの緑色蛍光タンパク質の機能的発現」、Biochem Biophys Res Commun219(1):14〜20(1996);Mankertz et al.、「ヒトオクルジンプロモータからの発現は腫瘍壊死因子−αおよびインターフェロンγの影響を受ける」、J Cell Sci、113:2085〜90(2000);White et al.、「単独の哺乳類細胞内のHTVおよびhCMVプロモータの転写調節のリアルタイム分析」、J Cell Sci、108:441〜55(1995))。緑色蛍光タンパクまたはその変種は、安定的に組み込まれ、生体と干渉しないことが分かっている。概して、GFPは開示された多次元シグナルペプチドよりも大きいため(発光オワンクラゲからのGFPはサイズ238アミノ酸である;NCBI GL606384)、概して比較的小さな多次元シグナルペプチドは、添加される発現システムを混乱させる可能性が低い。 たとえば、where the多次元が緑色蛍光タンパク質(Patterson et al.、「生物の酵母細胞内のTATA−結合タンパク質の定量的画像」、Yeast14(9):813〜25(1998))またはリシフェラーゼである場合、内在性プロモータがプロモータ−多次元構築物で置き換えられるように、プロモータ領域を修飾する技術が既知である。転写因子濃度は、GFPまたはリシフェラーゼを監視することによって追跡調査される。これらの技術は、開示された多次元シグナル融合および多次元シグナル融合構築物とともに使用することができる。通常、内在性プロモータの制御下における、当該遺伝子への核酸配列の標的ノックインのための技術も既知である。開示された方法および構成とともに使用可能な上記技術は、核酸が挿入された遺伝子の転写および翻訳の多次元/マーカーを導入するために使用されてきた。同じ技術が、開示された多次元シグナル融合を内在性発現配列の制御下に置くために使用することができる。もしくは、非標的ノックイン(そのための技術も既知である;Hobbs et al.、「超ハイレベルの組み換えタンパク質を発現する安定した哺乳類細胞株を生み出すためのヒトポリペプチド鎖延長因子1アルファプロモータによって推進されるバイシストロンベクターの開発」、Biochem Biophys Res Commun、252:368〜72(1998);Kershnar et al.、「多タンパク質複合体のエピトープタグサブユニットを条件付きで発現するクローン性細胞株からのヒト転写因子IIHおよびRNAポリメラーゼIIのイムノアフィニティ精製および機能的特徴付け」、J Biol Chem、273:34444〜53(1998);WuおよびChiang、「テトラサイクリン調節およびエピトープタグ法により潜在的に毒性のあるタンパク質を発現する安定した細胞株の確立」、Biotechiques、21:718〜22、724〜5(1996))が転写因子のレベルまたは活動を追跡調査するのに使用することができる−挿入された核酸コードと関連付けられる 多次元シグナルペプチド融合は、転写/翻訳活動を直接示すことができる。
For example, kits for in vitro transcription / translation of DNA constructs containing promoters and nucleic acid sequences to be transcribed and translated are known (eg, PROTEINcrypt-PRO (TM) from Ambion, Inc. Austin TX; Wilkinson (1999). ) "Cell-Free And Happy: In vitro translation and transcription / translation system", The Scientific 13 [13]: 15, Jun. 21, 1999). The constructs can be used in genomic DNA of living organisms, plasmids or other vectors that can be transferred into living organisms, or in vitro systems. For example, constructs containing promoter and nucleic acid sequences are known (eg, Sawin and Nurse, “Green Fluorescent Proteins”) that, after transcription and translation, produce green fluorescent protein or luciferase as a multidimensional / marker in an in vivo system. Identification of Fission Yeast Nuclear Markers Using Random Polypeptide Fusions of Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93 (26): 15146-51 (1996); Chatterjee et al., “Nuclear Protein Transport in Mammalian Cells In vivo analysis, Exp Cell Res 236 (l): 346-50 (1997); Patterson et al., "Quantitative image of TATA-binding protein in yeast cells of organisms", Yeast 14 (9): 813-25. (199 8); Dhandyuthapani et al., “Green fluorescent protein as a marker for gene expression and cell biology of mycobacterial interactions with macrophages”, Mol Microbiol 17 (5): 901-12 (1995); Kremer et al., “Green Fluorescent Protein as a New Expression Marker in Mycobacteria”, Mol Microbiol 17 (5): 913-22 (1995); Reilander et al., “Luminous Owan Jellyfish in Insect Cells Using Baculovirus Expression System” Functional expression of green fluorescent protein ", Biochem Biophys Res Commun 219 (1): 14-20 (1996); Mankertz et al.," Human Occludin Promo. Expression is affected by tumor necrosis factor-α and interferon γ ”, J Cell Sci, 113: 2085-90 (2000); White et al.,“ Transcriptional regulation of HTV and hCMV promoters in a single mammalian cell. Real-time analysis of ", J Cell Sci, 108: 441-55 (1995)). It has been found that the green fluorescent protein or a variant thereof is stably incorporated and does not interfere with the living body. In general, since GFP is larger than the disclosed multidimensional signal peptides (GFP from Luminous Aequorea is 238 amino acids in size; NCBI GL606384), generally relatively small multidimensional signal peptides disrupt the added expression system Less likely. For example, where the multidimension is green fluorescent protein (Patterson et al., “Quantitative image of TATA-binding protein in yeast cells of organisms”, Yeast 14 (9): 813-25 (1998)) or luciferase Techniques for modifying promoter regions so that endogenous promoters are replaced with promoter-multidimensional constructs are known. Transcription factor concentration is followed by monitoring GFP or luciferase. These techniques can be used with the disclosed multidimensional signal fusions and multidimensional signal fusion constructs. Techniques for the targeted knock-in of nucleic acid sequences to the gene, usually under the control of an endogenous promoter, are also known. The above techniques that can be used with the disclosed methods and configurations have been used to introduce multidimensional / markers of transcription and translation of genes into which nucleic acids have been inserted. The same technique can be used to place the disclosed multidimensional signal fusions under the control of endogenous expression sequences. Alternatively, non-targeted knock-ins (techniques therefor are also known; Hobbs et al., “Driven by the human polypeptide
開示された多次元シグナル融合は、他のタンパク質および分子とタンパク質との相互作用の検出および分析に使用することもできる。たとえば、タンパク質−タンパク質相互作用のための相互作用イオントラップは、十分既知の酵母ツーハイブリッドを含む two−hybrid(FieldsおよびSong、「タンパク質−タンパク質の相互作用を検出する新規遺伝子システム」、Nature340:245〜6(1989);Uetz et al.、「出芽酵母におけるタンパク質−タンパク質相互作用の総合的分析」、Nature403:623〜7(2000)および関連システム(Ausubel et al.、Current Protocols in Molecular Biology、John Wiley & Sons、Inc.、2001;Van CriekingeおよびBeyaert、「酵母ツーハイブリッド:最新技術」、Biological Procedures Online、2(1)、1999)。ペプチド多次元シグナルを符号化する核酸配列の組み込みは、これらのシステム、たとえば通常使用されるLacZ選択領域の末端に導入することができる(LacZ選択は、たとえば、Sambrook et al.、「分子クローニング:研究所マニュアル」、第2版、1989、Cold Spring Harbor Laboratory Press、New Yorkに記載されている)。1セットの組み込まれた配列(たとえば、各プラスミドが多次元シグナル符号化配列とLacZの機能性を有する1セットのプラスミドに)によって、同時に多くの相互作用(使用される多次元シグナルと同数の多くの様々な相互作用)を明確に検出することができる。 The disclosed multidimensional signal fusions can also be used to detect and analyze protein interactions with other proteins and molecules. For example, interactive ion traps for protein-protein interactions include the well-known yeast two-hybrid two-hybrid (Fields and Song, “A Novel Genetic System to Detect Protein-Protein Interactions”, Nature 340: 245. -6 (1989); Uetz et al., "Comprehensive analysis of protein-protein interactions in Saccharomyces cerevisiae", Nature 403: 623-7 (2000) and related systems (Ausubel et al., Current Protocols in Molecular Biology, John). Wiley & Sons, Inc., 2001; Van Criekinge and Beyaert, “Yeast Two Hybrids: Latest Technology”, Bi logical Procedures Online, 2 (1), 1999. Incorporation of nucleic acid sequences encoding peptide multidimensional signals can be introduced at the end of these systems, such as the commonly used LacZ selection region (LacZ selection is For example, Sambrook et al., “Molecular Cloning: Laboratory Manual”, 2nd Edition, 1989, Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York) A set of integrated sequences (eg, each plasmid). Unambiguously detect many interactions (as many different interactions as the multidimensional signal used) at the same time (by a set of plasmids with multidimensional signal coding sequences and LacZ functionality) Can do.
多次元シグナル融合の別のモードでは、多次元シグナルを符号化する核酸配列を。T細胞およびB細胞レセプターの定数(c)領域を符号化する配列に加えることができる。C領域が転写後にJ領域に接合されるとき、多次元シグナルはTまたはB細胞レセプターに現れる。 Another mode of multidimensional signal fusion is a nucleic acid sequence that encodes a multidimensional signal. The constant (c) region of T cell and B cell receptors can be added to the coding sequence. When the C region is joined to the J region after transcription, a multidimensional signal appears at the T or B cell receptor.
多次元シグナル表示と称される多次元シグナル融合の別のモードでは、主要組織適合(MHC)および非主要組織適合分子による特定抗原ペプチドの表示を検出し分析することができる。タンパク質抗原は細胞を表す抗原によって処理され、通常8〜12アミノ酸の小さなペプチドはT細胞によって認識されるため、クラスIおよびクラスIIMHC分子により表されることが既知である。特定T細胞/ペプチド−MHC複合体の研究は、様々な標識付け要件(放射性または蛍光性のいずれか)および特定レセプターおよび/またはペプチド−MHC複合体を認識する抗体試薬への一般的な依存のため、技術的に厄介である。 In another mode of multidimensional signal fusion, referred to as multidimensional signal display, the display of specific antigenic peptides by major histocompatibility (MHC) and non-major histocompatibility molecules can be detected and analyzed. It is known that protein antigens are represented by class I and class II MHC molecules because they are processed by antigens that represent cells, and small peptides, usually 8-12 amino acids, are recognized by T cells. The study of specific T cell / peptide-MHC complexes depends on various labeling requirements (either radioactive or fluorescent) and general dependence on antibody reagents that recognize specific receptors and / or peptide-MHC complexes. Therefore, it is technically troublesome.
抗原処理および抗原表示に関する我々の知識をさらに拡大させる必要がある。特定タンパク質抗原に設計されてきた多次元シグナルはこの処理に新たな見識を提供してくれ、新しい実験的アプローチを可能にする。たとえば、2つのウィルスまたはバクテリアタンパク質、わずか数個のアミノ酸で異なるタンパク質Aおよびタンパク質Bを検討してみる。同一の効率性で、それらが処理され、免疫細胞(たとえば、T細胞)に対して表示されるかどうかを知ることは有益であろう。多次元シグナルをタンパク質Aに、細胞を表示する抗原をタンパク質B設計することによって、表示された異なる多次元シグナルの存在をテストし、タンパク質が効率的に処理および表示されるかどうかを判定することができる。(タンパク質Aに存在する)多次元シグナルAの存在と(タンパク質Bに存在する)多次元シグナルBの不在は、タンパク質Aが処理され、タンパク質Bは処理されていないことを示す。その後、タンパク質Bの抗原処理の欠如は、ウィルスまたはバクテリアが免疫系による免疫監視を免れる理由の説明になるだろう。抗原ペプチドは、アミノ末端とカルボキシ末端の両方の近傍で保存された係留残留物によって特徴付けられ、中央部ではより大きな不均一性が容認される。この不均一な中央部は、多次元シグナルペプチドを添加するのに好適な部位である。 There is a need to further expand our knowledge about antigen processing and antigen display. Multidimensional signals that have been designed for specific protein antigens provide new insights into this process and enable new experimental approaches. For example, consider two viral or bacterial proteins, protein A and protein B that differ by only a few amino acids. It would be beneficial to know if they are processed and displayed against immune cells (eg, T cells) with the same efficiency. Test the presence of different displayed multidimensional signals by designing the multidimensional signal to protein A and protein B to display the antigen that displays the cells, and determine whether the protein is processed and displayed efficiently Can do. The presence of multidimensional signal A (present in protein A) and the absence of multidimensional signal B (present in protein B) indicate that protein A has been processed and protein B has not been processed. Subsequently, the lack of antigen processing of protein B will explain why viruses or bacteria are immune from immune surveillance by the immune system. Antigenic peptides are characterized by tethered residues conserved near both the amino terminus and the carboxy terminus, allowing greater heterogeneity in the middle. This heterogeneous central part is a suitable site for adding a multidimensional signal peptide.
様々な遺伝子、タンパク質、ベクター、構築物、細胞、細胞株、または生体で使用される、あるいは関連付けられる多次元シグナル融合での使用に好適な多次元シグナルペプチドは、差別的な質量分布を用いるものであろう。特に、同一のアミノ酸組成を用いる代替アミノ酸配列の使用が好ましい。 Multidimensional signal peptides suitable for use in or associated with various genes, proteins, vectors, constructs, cells, cell lines, or living organisms are those that use differential mass distribution. I will. In particular, the use of alternative amino acid sequences using the same amino acid composition is preferred.
多次元シグナル融合は、代替RNAスプライシングを監視し分析するのに使用することができる。ゲノムの情報をタンパク質発現に翻訳する際の最大の問題は、mRNA代替処理と、代替エクソン利用を介したタンパク質アイソフォームの生成とを理解することである(Black、「代替スプライシングからのタンパク質多様性:バイオインフォマティクスおよびポスト−ゲノム生物学への挑戦」、Cell103:367〜70(2000))。タンパク質アイソフォーム多様性を生成するための代替pre−mRNAスプライシングの使用例は、たとえば赤血球識別の制御下で数多く存在する(たとえば、HouおよびConboy、「赤血球識別中の代替pre−mRNAスプライシング調節」、Curr Opin Hematol8:74〜9(2001)を参照)。構造配列は2000アミノ酸を超えるタンパク質内の6アミノ酸でしかないので、複雑な、あるいは接合されたタンパク質アイソフォームの検出は困難な作業である場合が多い(たとえば、Cianci et al.、「脳と筋肉は全スペクトリンの独自の代替転写を発現する」、Biochem 38:15721〜15730(1999)を参照)。 Multidimensional signal fusion can be used to monitor and analyze alternative RNA splicing. The biggest problem in translating genomic information into protein expression is to understand mRNA replacement processing and generation of protein isoforms through the use of alternative exons (Black, “Protein Diversity from Alternative Splicing” : Bioinformatics and the challenge to post-genomic biology ", Cell 103: 367-70 (2000)). There are many examples of the use of alternative pre-mRNA splicing to generate protein isoform diversity, for example under the control of red blood cell discrimination (eg Hou and Comboy, “Alternative pre-mRNA splicing regulation during red blood cell discrimination”, Curr Opin Hematol 8: 74-9 (2001)). Since the structural sequence is only 6 amino acids in a protein with more than 2000 amino acids, detection of complex or conjugated protein isoforms is often a difficult task (eg, Cianci et al., “Brain and Muscle” Expresses a unique alternative transcription of all spectrins ", see Biochem 38: 15721-15730 (1999)).
エクソン利用および処理情報は、多次元シグナルを符号化する核酸配列の当該構造配列への挿入(多次元シグナル融合を符号化する核酸セグメントを形成する)によって入手することができる。たとえば、ゲノムDNA、適切な小遺伝子構築物、または細胞に導入された非内在性pre−mRNAに挿入することができる。1セットの多次元シグナルを使用することで、翻訳されたタンパク質のすべての構造配列を1度に多重読み出しすることができる。短い外来性オープンリーディングフレームDNA配列を構造配列に組み込む小遺伝子構築物または構築物の使用、および機能的なイントロンスプライスエレメントと関連する外来DNAの組込みは、多次元シグナルの組込みのために使用される先進技術である(たとえば、Gee et al.、「タンパク質の代替スプライシング 4.1Rエクソン16:フランキングイントロンの順序切除は適切なスプライス部位の選択を確保する」、Blood95:692−9(2000);Kikumori et al.、「pre−mRNAスプライソソーム媒介トランススプライシングの乱婚:遺伝子治療にとっての問題か?」、Hum Gene Ther12:1429〜41(2001);Malik et al.、「第2のイントロンが組み換えMFGレトロウィルスベクターに及ぼす影響」、Arch Virol146:601〜9(2001);VirtsおよびRaschke、「CD45 cDNA構築物からの高レベル発現におけるイントロン配列の役割」、J Biol Chem276:19913〜20(2001)を参照)。多次元シグナルの検出、多次元シグナルの量、およびどの多次元シグナルがどのエクソンと相関するかに関する知識は、エクソンの使用と代替スプライシングに関する情報を提供する。
E.脂質多次元シグナル
開示された方法および構成は、脂質組成、分布、および処理を監視するのに使用することもできる。脂質は、有機溶媒に高可溶性を有する疎水性生体分子である。脂質は、監視のための貴重な標的とする様々な生物学的役割を有する。栄養源として、脂質(炭水化物類とともに)は、細胞のシグナル化およびその他のプロセスに必要な細胞エネルギーおよび中間代謝物の重要なソースを構成する。エネルギー変換のために処理される脂質は通常、様々な酵素経路を通過し、多くの代謝物を生成する。これらのサイクルの概要は、大半の近代生化学のテキストで入手可能である(たとえば、Stryer、1995を参照)。代謝されるときのアシル鎖代謝物の監視は、脂質および細胞生物学の研究と、中鎖アシルCoAデヒドロゲナーゼ欠損などの生化学的疾病の臨床検出にとって重要な手段である(たとえば、Zschocke et al.、「軽度MCAD欠損の分子的および機能的特徴」、Hum Genet108:404〜8(2001)を参照)。脂質に多次元シグナルを組み入れる、あるいは脂質に多次元シグナルを関連付けることは、たとえば、処理されたアシル鎖代謝物をより迅速に多重検出することによって脂質を検出する方法を向上させることができる(たとえば、Andresen et al.、「新生児のMS/MS−ベースの予測的スクリーニングにより識別される中鎖アシルCoAデヒドロゲナーゼ(MCAD)変異は臨床症状を有する患者で観察される変異と異なる:軽度MCAD欠損を招く新たに流行する変異の特定と特徴」、Am J Hum Genet68:1408〜18。(2001))。
Exon utilization and processing information can be obtained by inserting a nucleic acid sequence encoding a multidimensional signal into the structural sequence (forming a nucleic acid segment encoding a multidimensional signal fusion). For example, it can be inserted into genomic DNA, a suitable small gene construct, or non-endogenous pre-mRNA introduced into a cell. By using a set of multidimensional signals, all the structural sequences of the translated protein can be read out multiple times at once. The use of small gene constructs or constructs that incorporate short exogenous open reading frame DNA sequences into structural sequences, and the integration of foreign DNA associated with functional intron splice elements is an advanced technology used for the incorporation of multidimensional signals (Eg, Gee et al., “Alternative splicing of proteins 4.1R exon 16: ordered excision of flanking introns ensures selection of appropriate splice sites”, Blood 95: 692-9 (2000); Kikumori et al. al., “Pre-mRNA spliceosome-mediated trans-splicing procrastination: a problem for gene therapy?”, Hum Gene Ther 12: 1429-41 (2001); Malik et al., “The second intron is assembled. "Effects on MFG retroviral vectors", Arch Virol 146: 601-9 (2001); Virts and Raschke, "Role of intron sequences in high level expression from CD45 cDNA constructs", J Biol Chem 276: 19913-20 (2001). See). Knowledge of the detection of multidimensional signals, the amount of multidimensional signals, and which multidimensional signals correlate with which exons provides information on the use of exons and alternative splicing.
E. Lipid Multidimensional Signals The disclosed methods and configurations can also be used to monitor lipid composition, distribution, and processing. Lipids are hydrophobic biomolecules that are highly soluble in organic solvents. Lipids have a variety of biological roles that make them valuable targets for monitoring. As a nutrient source, lipids (along with carbohydrates) constitute an important source of cellular energy and intermediate metabolites required for cell signaling and other processes. Lipids that are processed for energy conversion typically pass through various enzyme pathways and produce many metabolites. An overview of these cycles is available in most modern biochemical texts (see, eg, Stryer, 1995). Monitoring of acyl chain metabolites as metabolized is an important tool for lipid and cell biology studies and clinical detection of biochemical diseases such as medium chain acyl CoA dehydrogenase deficiency (see, for example, Zschocke et al. , "Molecular and functional characteristics of mild MCAD deficiency", Hum Genet 108: 404-8 (2001)). Incorporating a multidimensional signal into a lipid or associating a multidimensional signal with a lipid can improve the method of detecting lipids by, for example, more rapid multiplex detection of processed acyl chain metabolites (eg, , Andresen et al., “Medium chain acyl-CoA dehydrogenase (MCAD) mutations identified by neonatal MS / MS-based predictive screening differ from mutations observed in patients with clinical symptoms: mild MCAD deficiency Identification and Characteristics of Newly Epidemic Mutations ", Am J Hum Genet 68: 1408-18. (2001)).
別の役割として、脂質は、すべての生体膜のうちで最も基本的で決定的な構成要素として機能する。3つの主な種類の膜脂質は、リン脂質、糖脂質、およびコレステロールである。これらの中で最も豊富なのが、グリセロールまたはスフィンゴシンから得られるリン脂質である。グリセロールを基本とするリン脂質は通常、2つのエステル化長鎖脂肪酸(14〜24カーボン)およびリン酸化アルコールまたは糖を含む。スフィンゴシンリンを基本とする脂質は単独の脂肪酸を含む。まとめて、これらの脂質は生体膜の構造および流動性に寄与する。特にイノシトールリン脂質4,5リン酸塩などの酸性糖リン脂質の処理中の周期的変化は、広範な細胞プロセスを調節する(たとえば、Cantrell、「ホスホイノシチド3−キナーゼシグナル経路」、J Cell Sci114:1439〜45(2001);Payrastre et al.、「ホスホイノシチド:時間および空間における細胞シグナルの中心的存在」、Cell Signal13:377〜87(2001)を参照)。したがって、上記分子のアシル鎖を多次元シグナルに組み込む、あるいは多次元シグナルと関連付けることによって、その後、酵素判定または生体内検定のために使用されるような生体外検定に上記多次元分子を組み入れることで、これらの脂質の個々の細胞コンパートメントへの迅速な隔離(たとえば、ゴルジ対原形質膜(たとえば、Godi et al.、「ARFはPtdIns−4−OH kinase−betaの補充を仲介し、ゴルジ複合体上でのPtdIns(4,5)P2の合成を刺激する」、Nat Cell Biol1:280〜7(1999)を参照)と、代謝および上記のようなシグナル経路を介した処理を可能にする。
In another role, lipids function as the most basic and critical component of all biological membranes. The three main types of membrane lipids are phospholipids, glycolipids, and cholesterol. The most abundant of these are phospholipids obtained from glycerol or sphingosine. Glycerol-based phospholipids typically contain two esterified long chain fatty acids (14-24 carbons) and a phosphorylated alcohol or sugar. Lipids based on sphingosine contain a single fatty acid. Collectively, these lipids contribute to the structure and fluidity of biological membranes. Cyclic changes during the treatment of acidic glycophospholipids, such as
外来性脂質標識を容易に生物システムに組み込むことができ、開示された多次元シグナルも上記システムに組み込むことができるのは既知である。たとえば、スピン標識アシル脂肪酸およびリン脂質は、リン脂質小胞および細胞の膜に組み込まれている(たとえば、KornbergおよびMcConnell、「小胞膜内のリン脂質の内外移送」、Biochemistry10:1111〜20(1971);KornbergおよびMcConnell、「小胞膜内のリン脂質の横拡散」、Proc Natl Acad Sci USA68:2564〜8(1971);Arora et al.、「スピン標識EPRによって研究されるトリプシン化Na、K−ATPaseと脂質−タンパク質との相互作用の選択性」、Biochim Biophys Acta1371:163〜7(1998);Alonso et al.、「スピンラベル電子常磁性共鳴によって研究される角質層における脂質鎖ダイナミクス」、Chem Phys Lipids104:101〜11(2000)を参照)。 It is known that exogenous lipid labels can be easily incorporated into biological systems, and the disclosed multidimensional signals can also be incorporated into such systems. For example, spin-labeled acyl fatty acids and phospholipids are incorporated into the membranes of phospholipid vesicles and cells (see, for example, Kornberg and McConnell, “Internal and External Transport of Phospholipids within the Vesicular Membrane”, Biochemistry 10: 1111-120 ( 1971); Kornberg and McConnell, “Transverse diffusion of phospholipids in the vesicle membrane”, Proc Natl Acad Sci USA 68: 2564- 8 (1971); Arara et al., “Trypsinized Na studied by spin-labeled EPR, Selectivity of the interaction between K-ATPase and lipid-protein ", Biochim Biophys Acta 1371: 163-7 (1998); Alonso et al.," Studied by spin-label electron paramagnetic resonance. That lipid chains in the stratum corneum dynamics ", Chem Phys Lipids104: 101~11 (2000)).
トリグリセライド、またはスフィンゴ糖脂質または糖脂質のアシル鎖、およびコレステロールは多次元シグナルを含むように合成することができる。上記多次元シグナルの例は、光解離性結合を伴いカルボン酸を有する脂肪鎖からできる脂質である。光解離性結合の例は、GlattharおよびGeise、Org.Lett、2:2315〜2317(2000);Guillier et al.、Chem.Rev.100:2091〜2157(2000);Wierenga、米国特許第4,086,254;および本明細書の別の場所に記載されている。1セットの多次元シグナルは、脂肪鎖内の様々な位置で切断結合を配置することによって作成することができる(よって、結合が切断されるとき、様々な質量の断片を結果として生じる)。光解離性結合を伴う脂肪鎖は多次元シグナルを構成する。上記合成多次元分子は、たとえば、脱水反応によって合成トリグリセライドに組み入れることができる。一旦形成されると、1セットのこれらの合成トリグリセライドは、上述したような当該生体系に導入される。多次元シグナルは、たとえば、クロロホルムへの脂質の抽出およびリパーゼまたは加水分解反応を用いるトリグリセライドからの多次元シグナルの解放によって、検出および計量のために当該生体系から回収することができる。
F.高感度符号化検出システム
レポーターシグナルおよびインジケータシグナルなどの多次元シグナルは、米国出願公開US−2003−0124595−A1に記載される検出器システム内の複数ブロックとして使用することができ、上記公開の内容は言及により本明細書に組み込む。検出器システムは高感度符号化検出システム(SCDS)と称することもできる。複数セットのレポーターシグナルなどの複数セットの多次元シグナルは、SCDSでブロック群として使用することができる。米国出願公開US−2003−0124595−A1は、以後の検出を簡易化するように最適化された1セットの任意の分子タグを具備するキャリアの使用に基づき、検出器と称される構成を含むSCDSについて記載している。分子タグは複数ブロックと称され、セットの複数ブロックはブロック群と称される。キャリアは好ましくは共有結合により特定認識分子に連結される。特定認識分子は特定結合分子と称される。検出器は、直接的または間接的に連結される認識分子によって、生物学的検定においてレポーターとして使用することができる。複数ブロックは、たとえば、質量分析によって効率的に分離されるように、その化学組成により最適化することができる。質量分解によって分離される複数ブロックは、好ましくは 確実な分離を可能にする十分に分析された質量(あるいは、質量電荷比)差によって、分子量が異なる。質量分析による分離に関しては、変更された形式のレポーターシグナルの質量電荷比間の差がキャリアを区別し検出するために使用可能な場合、キャリアにレポーターシグナルを搭載することができる。
Triglycerides, or glycosphingolipids or acyl chains of glycolipids, and cholesterol can be synthesized to contain multidimensional signals. An example of the multidimensional signal is a lipid made from a fatty chain having a carboxylic acid with a photolabile bond. Examples of photolabile bonds are described in Glattar and Geise, Org. Lett, 2: 2315-2317 (2000); Guillier et al. Chem. Rev. 100: 2091-2157 (2000); Wierenga, U.S. Pat. No. 4,086,254; and elsewhere herein. A set of multidimensional signals can be created by placing cleavable bonds at various positions within the fatty chain (thus resulting in different mass fragments when the bond is broken). Fatty chains with photolabile bonds constitute multidimensional signals. The synthetic multidimensional molecule can be incorporated into the synthetic triglyceride by, for example, a dehydration reaction. Once formed, a set of these synthetic triglycerides is introduced into the biological system as described above. Multidimensional signals can be recovered from the biological system for detection and quantification, for example, by extraction of lipids into chloroform and release of the multidimensional signal from triglycerides using lipase or hydrolysis reactions.
F. Highly Sensitive Coded Detection System Multidimensional signals such as reporter signals and indicator signals can be used as multiple blocks in the detector system described in US Application Publication US-2003-0124595-A1, the contents of the above publication. Are incorporated herein by reference. The detector system can also be referred to as a high sensitivity coded detection system (SCDS). Multiple sets of multidimensional signals, such as multiple sets of reporter signals, can be used as blocks in SCDS. US Application Publication US-2003-0124595-A1 includes a configuration referred to as a detector based on the use of a carrier with a set of optional molecular tags optimized to facilitate subsequent detection. It describes SCDS. Molecular tags are referred to as multiple blocks, and multiple blocks in a set are referred to as block groups. The carrier is preferably linked to a specific recognition molecule by a covalent bond. A specific recognition molecule is called a specific binding molecule. The detector can be used as a reporter in a biological assay with a recognition molecule linked directly or indirectly. Multiple blocks can be optimized by their chemical composition, for example, so as to be efficiently separated by mass spectrometry. Multiple blocks separated by mass resolution preferably differ in molecular weight due to well-analyzed mass (or mass to charge ratio) differences that allow reliable separation. For separation by mass spectrometry, the carrier can be loaded with a reporter signal if the difference between the mass-to-charge ratios of the altered form of the reporter signal can be used to distinguish and detect the carrier.
米国出願公開US−2003−0124595−A1はシグナルで標的分子を符号化した後、符号化シグナルを復号化することによって(ブロック群を有する検出器を用いて)、単独の検定でサンプル内の複数の検体を検出するSCDS法について記載している。この符号化/復号化は、標的分子の検出と標的分子の化学的および物理的特性とを切り離す。基本的な形式では、該方法は、1つ以上の検出器と1つ以上の標的サンプルとの関連付け−検出器は特定結合分子、キャリア、およびブロックから成るブロック群を具備する−と、ブロックの検出を介したブロック群の検出とを含む。検出器は特定結合分子を介して、標的サンプル内の標的分子と関連付ける。概して、検出器は1つ以上の標的分子に対応し、ブロック群は1つ以上の検出器に対応する。したがって、特定のブロック群の検出は、対応する検出器の存在を示す。次に、特定の検出器の存在は対応する標的分子の存在を示す。 US Application Publication No. US-2003-0124595-A1 encodes a target molecule with a signal and then decodes the encoded signal (using a detector with a block group) to enable multiple tests within a sample in a single assay. The SCDS method for detecting the specimen is described. This encoding / decoding decouples the detection of the target molecule from the chemical and physical properties of the target molecule. In its basic form, the method associates one or more detectors with one or more target samples—the detector comprises a block group of specific binding molecules, carriers, and blocks— And block group detection via detection. The detector associates with the target molecule in the target sample via the specific binding molecule. In general, a detector corresponds to one or more target molecules and a group of blocks corresponds to one or more detectors. Thus, detection of a particular block group indicates the presence of a corresponding detector. Next, the presence of a particular detector indicates the presence of the corresponding target molecule.
このSCDSにおける間接的な検出は、任意の化学的および物理的特性を実質的に有することのできるブロック群を介在させることによって、標的分子の検出と標的分子の化学的および物理的特性とを切り離す。特に、ブロック群(およびブロック群が構成されるブロック)は検出に有益な特定特性を有することができ、検定内のブロック群および複数ブロックは相互に非常に規則正しい、または構造化された関係を有することができる。検出時点で関係する(そのまま取り入れる)標的分子の特性ではなく、(自由に選択される)ブロック群および複数ブロックの特性である。 This indirect detection in SCDS decouples the detection of the target molecule from the chemical and physical properties of the target molecule by intervening blocks that can have virtually any chemical and physical properties. . In particular, blocks (and the blocks that they constitute) can have specific characteristics that are useful for detection, and blocks and multiple blocks in a test have a very regular or structured relationship with each other be able to. It is not the characteristics of the target molecules that are relevant (incorporated as they are) at the time of detection, but the characteristics of the block group (which can be freely selected) and multiple blocks.
多次元シグナル、レポーターシグナル、インジケータシグナル、複数セットの多次元シグナル、複数セットのレポーターシグナル、および複数セットのインジケータシグナルは、ブロック群、検出器または検出器群内の複数ブロックが本明細書に示されるような所定パターンを生成するように選択することができる。たとえば、1セットのレポーターシグナルは1セットのインジケータシグナルとともに使用することができ、2セットのレポーターシグナルは一緒に使用することができ、1セットのレポーターシグナルは単独のインジケータシグナルとともに使用することができる。本明細書に記載される所定パターンの検出、分析、および使用は、検出器およびその他のSCDS構成要素で、および米国出願公開US−2003−0124595−A1に記載される方法で使用される際の、開示された多次元シグナルの検出、分析、および使用において利用することができる。検出器、ブロック群、ブロック、独自性の組成、量組成は米国出願公開US−2003−0124595−A1に定義されており、その定義は言及によりここに組み込む。 Multidimensional signals, reporter signals, indicator signals, multiple sets of multidimensional signals, multiple sets of reporter signals, and multiple sets of indicator signals are indicated herein as blocks, detectors or multiple blocks within a detector group. Can be selected to generate such a predetermined pattern. For example, a set of reporter signals can be used with a set of indicator signals, two sets of reporter signals can be used together, and a set of reporter signals can be used with a single indicator signal. . The detection, analysis, and use of the predetermined patterns described herein are for use in detectors and other SCDS components and in the methods described in US application publication US-2003-0124595-A1. Can be utilized in the detection, analysis, and use of the disclosed multidimensional signals. Detectors, blocks, blocks, unique composition, quantity composition are defined in US application publication US-2003-0124595-A1, the definitions of which are incorporated herein by reference.
したがって、本発明は1つ以上の標的サンプルを有する検出器を提供し、検出器はそれぞれ特定結合分子、キャリア、およびブロック群を具備し、ブロック群は複数ブロックを具備し、ブロックは1セットのレポーターシグナルおよび1つ以上のインジケータシグナル(および/または2つ以上のセットのレポーターシグナル)を具備する。各セット内のレポーターシグナルは共通特性を有することができ、共通特性によって、レポーターシグナルを共通特性を欠く分子から区別または分離することができ、レポーターシグナルは変更可能であり、変更された形式の各レポーターシグナルはすべての別の変更された形式のレポーターシグナルから区別可能である。レポーターシグナルおよび1つ以上のインジケータシグナル(あるいは、2つ以上のセットのレポーターシグナル)は共通特性によって、レポーターシグナルを共通特性を欠く分子から区別および/または分離できる状況において所定パターンを形成する。形式によっては、インジケータシグナルは共通特性を有していない。共通特性は質量電荷比であってもよく、レポーターシグナルがその質量を変更することにより変更可能であり、変更された形式のレポーターシグナルは変更された形式のレポーターシグナルの質量電荷比の差を介して区別可能である。レポーターシグナルの質量は断片化により変更可能である。レポーターシグナルの変更は、電荷を変更することもできる。 Accordingly, the present invention provides a detector having one or more target samples, each detector comprising a specific binding molecule, a carrier, and a block group, the block group comprising a plurality of blocks, and the block comprising a set of blocks. A reporter signal and one or more indicator signals (and / or two or more sets of reporter signals). Reporter signals within each set can have common characteristics, which can distinguish or separate the reporter signal from molecules lacking common characteristics, the reporter signal can be altered, and each of the altered forms Reporter signals are distinguishable from all other modified forms of reporter signals. The reporter signal and one or more indicator signals (or two or more sets of reporter signals) form a predetermined pattern in a situation where the common properties allow the reporter signal to be distinguished and / or separated from molecules lacking the common properties. In some formats, indicator signals do not have common characteristics. The common property may be the mass to charge ratio, the reporter signal can be altered by changing its mass, and the altered form of the reporter signal is mediated by the difference in mass to charge ratio of the altered form of the reporter signal. Are distinguishable. The mass of the reporter signal can be altered by fragmentation. Changing the reporter signal can also change the charge.
ブロックは同じ量組成を有することができるが、ブロックはすべてが同じ量組成を必ずしも有する必要はない。複数の検出器は1つ以上の標的サンプルと関連付けることができ、各検出器のブロック群は異なる組成のブロックを有することができる。各ブロック群は同数のブロックを有することができるが、ブロック群は必ずしもすべてが同数のブロックを有する必要はない。各ブロック群はブロックの異なる独自性組成を有することができる。ブロックの同一の独自性組成を有するブロック群は、ブロックの異なる量組成を有することができる。検出器、ブロック群、ブロック、独自性組成、および量組成は米国出願公開US−2003−0124595−A1に定義され、言及により本明細書に組み込む。 Although the blocks can have the same amount composition, the blocks need not all have the same amount composition. Multiple detectors can be associated with one or more target samples, and each detector block group can have blocks of different composition. Each block group can have the same number of blocks, but the block groups need not all have the same number of blocks. Each block group can have a different unique composition of blocks. Groups of blocks having the same unique composition of blocks can have different quantity compositions of blocks. Detectors, blocks, blocks, unique composition, and quantity composition are defined in US application publication US-2003-0124595-A1, which is incorporated herein by reference.
ブロックは、MALDI−TOF分光法により検出することができる。ブロックは等圧ブロックであってもよい。複数の検出器は1つ以上の標的サンプルと関連付けることができ、各検出器のブロックは異なっていてもよい。全検出器の全ブロックは同じ質量電荷比を有することができる。ブロックはその質量、電荷、またはその両方を変更することにより変更することができ、変更された形式のブロックは変更された形式のブロックの質量電荷比の差を介して区別可能である。
キャリアはビーズ、リポソーム、微粒子、ナノ粒子、および分枝ポリマー構造から成る群から選択することができる。キャリアはビーズであってもよい。キャリアはリポソームまたはミクロビーズであってもよい。リポソームは単一層小胞であってもよい。小胞は150〜300ナノメータの平均径を有することができる。リポソームは200ナノメータの内径を有することができる。キャリアはデンドリマーであってもよい。デンドリマーはDNA、RNA、およびPNAから成る群から選択された接触高分子であってもよい。高分子は長さ20〜300のヌクレオチドであるオリゴヌクレオチドであってもよい。
Blocks can be detected by MALDI-TOF spectroscopy. The block may be an isobaric block. Multiple detectors can be associated with one or more target samples, and each detector block may be different. All blocks of all detectors can have the same mass to charge ratio. A block can be changed by changing its mass, charge, or both, and the modified form of the block can be distinguished via the mass-to-charge ratio difference of the modified form of the block.
The carrier can be selected from the group consisting of beads, liposomes, microparticles, nanoparticles, and branched polymer structures. The carrier may be a bead. The carrier may be a liposome or microbead. Liposomes may be unilamellar vesicles. Vesicles can have an average diameter of 150-300 nanometers. Liposomes can have an inner diameter of 200 nanometers. The carrier may be a dendrimer. The dendrimer may be a contact polymer selected from the group consisting of DNA, RNA, and PNA. The polymer may be an oligonucleotide that is 20-300 nucleotides in length.
特定結合分子は、抗体、リガンド、結合タンパク質、レセプタータンパク質、ハプテン、アプタマー、炭水化物類、合成ポリアミド類、およびオリゴヌクレオチド類から成る群から選択することができる。特定結合分子は結合タンパク質であってもよい。結合タンパク質はDNA結合タンパク質であってもよい。DNA結合タンパク質は亜鉛フィンガモチーフ、ロイシンジッパーモチーフ、およびヘリックス−ターン−ヘリックスモチーフから成る群から選択されたモチーフを含むことができる。 The specific binding molecule can be selected from the group consisting of antibodies, ligands, binding proteins, receptor proteins, haptens, aptamers, carbohydrates, synthetic polyamides, and oligonucleotides. The specific binding molecule may be a binding protein. The binding protein may be a DNA binding protein. The DNA binding protein can include a motif selected from the group consisting of a zinc finger motif, a leucine zipper motif, and a helix-turn-helix motif.
特定結合分子はオリゴヌクレオチドであってもよい。オリゴヌクレオチドは10〜40ヌクレオチドの長さを有することも、16〜25ヌクレオチドの長さを有することもできる。オリゴヌクレオチドはペプチド核酸であってもよい。オリゴヌクレオチドは標的配列を有する三重螺旋を形成することができる。オリゴヌクレオチドは、オリゴヌクレオチドを標的配列に共有結合することのできるソラレン派生物を具備することができる。 The specific binding molecule may be an oligonucleotide. Oligonucleotides can have a length of 10-40 nucleotides or a length of 16-25 nucleotides. The oligonucleotide may be a peptide nucleic acid. The oligonucleotide can form a triple helix with the target sequence. The oligonucleotide can comprise a psoralen derivative that can covalently attach the oligonucleotide to a target sequence.
特定結合分子はタンパク質を結合する抗体であってもよい。ブロックはオリゴヌクレオチド類、炭水化物類、合成ポリアミド類、ペプチド核酸類、抗体、リガンド、タンパク質、ハプテン、亜鉛フィンガ、アプタマー、質量標識、またはこれらの組み合わせであってもよい。特定結合分子とキャリアは共有結合することができる。キャリアとブロックは共有結合することができる。特定結合分子とキャリアは共有結合することができる。特定結合分子は第1のオリゴヌクレオチドを具備することができ、キャリアは第1のオリゴヌクレオチドとハイブリダイズ可能な第2のオリゴヌクレオチドを具備することができる。第1のオリゴヌクレオチドは、タンパク質を結合する抗体と共役結合することができる。特定結合分子、キャリア、およびブロック群を具備する検体を検出する組成も開示され、該検体において、ブロック群はブロックを具備し、ブロックは1セットのレポーターシグナルおよび1つ以上のインジケータシグナル(および/または2つ以上のセットのレポーターシグナル)を具備する。セット内のレポーターシグナルは共通特性を有することができ、共通特性によって、レポーターシグナルを共通特性を欠く分子から区別または分離することができ、レポーターシグナルは変更可能であり、変更された形式の各レポーターシグナルは、すべての別の変更された形式のレポーターシグナルから区別可能である。共通特性によって、レポーターシグナルを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができる状況においては、レポーターシグナルおよび1つ以上のインジケータシグナル(あるいは、2つ以上のセットのレポーターシグナル)は所定パターンを形成する。形式によっては、インジケータシグナルは共通特性を有していない。
G.再配列多次元シグナル
再配列多次元シグナル(再配列MDSまたはRMDS)と称される開示された方法および構成の別の実施形態は、特定遺伝子再配列事象の発生、そのタンパク質産物、およびレセプターを有する特定細胞の個体数の検出を可能にする。RMDSは、多次元シグナルの存在および/または不在を監視することによって、特定レセプターおよび細胞の推移および発生または細胞の個体数を追跡調査することもできる。再配列された多次元シグナルのための設計上の考慮事項は、本明細書の別の場所で説明される多次元シグナル融合に対して要求される考慮事項と同様である。
The specific binding molecule may be an antibody that binds a protein. The blocks may be oligonucleotides, carbohydrates, synthetic polyamides, peptide nucleic acids, antibodies, ligands, proteins, haptens, zinc fingers, aptamers, mass labels, or combinations thereof. The specific binding molecule and the carrier can be covalently bonded. Carriers and blocks can be covalently bonded. The specific binding molecule and the carrier can be covalently bonded. The specific binding molecule can comprise a first oligonucleotide and the carrier can comprise a second oligonucleotide that can hybridize to the first oligonucleotide. The first oligonucleotide can be conjugated to an antibody that binds the protein. Also disclosed is a composition for detecting an analyte comprising a specific binding molecule, a carrier, and a block group, wherein the block group comprises a block, the block comprising a set of reporter signals and one or more indicator signals (and / or Or two or more sets of reporter signals). The reporter signals in the set can have common characteristics, which can distinguish or separate the reporter signal from molecules lacking common characteristics, the reporter signal can be modified, and each reporter in the altered format The signal is distinguishable from all other modified forms of the reporter signal. In situations where the common property allows the reporter signal to be distinguished and / or separated from molecules lacking the common property, the reporter signal and one or more indicator signals (or two or more sets of reporter signals) are in a predetermined pattern. Form. In some formats, indicator signals do not have common characteristics.
G. Rearranged multidimensional signal Another embodiment of the disclosed method and configuration, referred to as rearranged multidimensional signal (rearranged MDS or RMDS), has the occurrence of a specific gene rearrangement event, its protein product, and receptor Enables detection of specific cell populations. RMDS can also track the progression and development of specific receptors and cells or cell populations by monitoring the presence and / or absence of multidimensional signals. The design considerations for rearranged multidimensional signals are similar to those required for multidimensional signal fusion as described elsewhere in this specification.
開示された方法のほとんどの実施形態は、様々な方法で検体に関連付けられるそのままの多次元シグナルを含む。RMDSは生物学プロセスなどのプロセスを利用して、多次元シグナルピースの特定再配列または多次元シグナルの部分のみを符号化する核酸セグメントの再配列によって多次元シグナルを形成する。ある形式のRMDSは、哺乳類免疫系に存在する可変−多様性−連結(V−D−J)遺伝子再配列機構などの内在性生体系を利用する。この系では、連続していない短く延びた生殖系列のDNA(V、D、およびJ遺伝子断片)が、転写テンプレートとしての役を果たす前に一緒にされる(再結合される)。遺伝子再配列はTおよびBリンパ球などの白血球内で生じ、T細胞およびB細胞抗原レセプターの多様性を生成するための主要機構である。論理上は、何十億もの様々なレセプターを生成することができる。このレベルの複雑性のため、稀な再配列事象またはレセプターの存在を検出するのが困難に成る。PCRベースの検定と流動細胞計測アプローチは、レセプターの多様性を検出するのに現在使用されている。しかし、PCRアプローチは困難で、発現タンパク質の状態に関する情報を提供しない。流動細胞計測アプローチは、使用される蛍光プローブの発光スペクトルの重複により、多重化性能が限定される。 Most embodiments of the disclosed methods include intact multidimensional signals that are associated with the analyte in various ways. RMDS utilizes processes such as biological processes to form multidimensional signals by specific rearrangements of multidimensional signal pieces or rearrangements of nucleic acid segments that encode only a portion of the multidimensional signal. One form of RMDS utilizes endogenous biological systems such as the variable-diversity-linked (VDJ) gene rearrangement mechanism present in the mammalian immune system. In this system, non-contiguous short elongated germline DNA (V, D, and J gene fragments) are brought together (recombined) before serving as a transcription template. Gene rearrangements occur in leukocytes such as T and B lymphocytes and are the primary mechanism for generating T cell and B cell antigen receptor diversity. Theoretically, billions of different receptors can be generated. This level of complexity makes it difficult to detect the presence of rare rearrangement events or receptors. PCR-based assays and flow cytometry approaches are currently used to detect receptor diversity. However, the PCR approach is difficult and does not provide information about the state of the expressed protein. The flow cytometry approach has limited multiplexing performance due to the overlap of the emission spectra of the fluorescent probes used.
50〜100個のT細胞またはB細胞レセプターの検査を所望する場合、それらのレセプターに対して同数の抗体を利用する必要があり、それは実質上不可能である。したがって、レセプターの高度な複合プール内の特定レセプターを高感度で特定的に検出できる方法が真に必要とされる。このアプローチを高度に多重化する能力は、現在達成不能な実験的アプローチを可能にする。開示された多次元シグナル技術は、検出のためのシグナルの大規模な多重化を可能とする。 If it is desired to test 50-100 T cell or B cell receptors, it is necessary to utilize the same number of antibodies against those receptors, which is virtually impossible. Therefore, there is a real need for a method that can specifically detect specific receptors within a highly complex pool of receptors with high sensitivity. The ability to highly multiplex this approach allows for experimental approaches that are not currently achievable. The disclosed multidimensional signal technology allows large-scale multiplexing of signals for detection.
RMDSの1例として、多次元シグナルを符号化する核酸配列がマウス生殖系内に設計された遺伝子組み換えマウスを生成することができる。これを行う方法は当該技術において既知であり、再配列多次元シグナルを、たとえば、酵母またはバクテリア人工染色体(YACおよびBAC)に設計してから、これらの構築物を用いて遺伝子組み換えマウスを生成する標準的な分子生物学方法の使用を含む。 As an example of RMDS, transgenic mice can be generated in which a nucleic acid sequence encoding a multidimensional signal is designed in the mouse reproductive system. Methods for doing this are known in the art, and standards for rearranging multidimensional signals, eg, designing yeast or bacterial artificial chromosomes (YAC and BAC), and then using these constructs to generate transgenic mice Use of traditional molecular biology methods.
RMDSのためのイムノグロブリン再配列の使用例として、多次元シグナルの1部をD領域で符号化し、多次元シグナルの別の部分をJ領域で符号化することができる。「部分的な」多次元シグナルを符号化するDおよびJ領域を結合した再配列事象時、「完全な」多次元シグナルの符号化配列が生成される。転写および翻訳後、多次元シグナルはタンパク質産物内で符号化される。次に、多次元シグナルは、本発明の別の場所に記載されるように検出することができる。設計されたDおよびJ領域を接合する再配列事象がない場合、多次元シグナルは検出されない。異なるDおよびJ領域を有する様々な多次元シグナルの配列符号化部分を含めることによって、様々な異なる多次元シグナルを、異なる可能な再配列の各々に対する異なる、診断用の多次元シグナルの再配列によって生成することができる。このシステムは、たとえば、3以上の遺伝子領域(たとえば、V−D−J、V−D−D−Jなど)の間で分割された多次元シグナルを含むように拡張することもでき、その結果、複数の再配列事象が多次元シグナルを作成する。このモードでは、多次元シグナル部分の再配列の組み合わせが多数の異なる多次元シグナルを生み出し、そのそれぞれが、多次元シグナルを形成するように再配列された特定多次元シグナル部分によって特徴付けられる。 As an example of the use of immunoglobulin rearrangement for RMDS, one part of a multidimensional signal can be encoded in the D region and another part of the multidimensional signal can be encoded in the J region. During a rearrangement event that combines the D and J regions that encode a “partial” multidimensional signal, an encoded sequence of “complete” multidimensional signals is generated. After transcription and translation, multidimensional signals are encoded within the protein product. The multidimensional signal can then be detected as described elsewhere in the present invention. In the absence of rearrangement events joining the designed D and J regions, no multidimensional signal is detected. By including a sequence encoding portion of various multidimensional signals having different D and J regions, various different multidimensional signals can be converted by different, diagnostic multidimensional signal rearrangements for each of the different possible rearrangements. Can be generated. This system can also be extended to include, for example, multi-dimensional signals that are divided among three or more gene regions (eg, VDJ, VDDJ, etc.). Multiple rearrangement events create multidimensional signals. In this mode, a combination of rearrangements of multidimensional signal portions produces a number of different multidimensional signals, each characterized by a particular multidimensional signal portion rearranged to form a multidimensional signal.
RMDSを担持する遺伝子導入マウスによって、そうでなければ対処が非常に困難であった、あるいは不可能であった問題に対処することができる。たとえば、(何千または何百万の中から)どの特定TおよびB細胞レセプターが特定の刺激に反応するか、あるいはどの細胞の種類が特定の発生ステージに存在するのかを調べることができる。 Transgenic mice carrying RMDS can address problems that were otherwise very difficult or impossible to address. For example, it can be investigated which particular T and B cell receptors (out of thousands or millions) respond to a particular stimulus or which cell type is present at a particular developmental stage.
再配列多次元シグナルを担持する遺伝子導入マウスによって、そうでなければ対処が非常に困難であった、あるいは不可能であった問題に対処することができる。たとえば、(何千または何百万の中から)どの特定TおよびB細胞レセプターが特定の刺激に反応するか、あるいはどの細胞の種類が特定の発生ステージに存在するのかを調べることができる。
H.質量分析計
開示された方法は、多次元シグナル、変更された形式の多次元シグナル、および各種検体および検体断片の分析のために質量分析計を活用する。質量分析計は概して入手可能で、上記機器およびその動作は当業者にとって既知である。質量分析計と一体化されている断片化システムは市販されており、例示されるシステムは液体クロマトグラフィ(LC)およびキャピラリ電気泳動(CE)を含む。
質量分析計の主要な構成要素は、(a)1つ以上のソース、(b)1つ以上の分析器および/または細胞、および(c)1つ以上の検出器である。ソースの種類は、電気スプレー電離(ESI)およびマトリックス支援レーザ脱離イオン化(MALDI)を含む。分析器と細胞の種類は、四極質量フィルタ、へクサポール衝突細胞、イオンサイクロトロントラップ、および飛行時間(TOF)を含む。検出器の種類はマルチチャンネルプレート(MCP)およびイオンマルチプライヤを含む。開示された方法で使用される好適な質量分析計は、Krutchinsky et al.、「新規MALDI−イオントラップ質量分析計を利用するタンパク質の高速自動識別」、質量分析および関連トピックに関する第49回ASMS会議要約(2001年5月27〜31日)、The Rockefeller University、New York、New Yorkに記載されている。
Transgenic mice carrying rearranged multidimensional signals can address problems that were otherwise very difficult or impossible to address. For example, it can be investigated which particular T and B cell receptors (out of thousands or millions) respond to a particular stimulus or which cell type is present at a particular developmental stage.
H. Mass Spectrometer The disclosed method utilizes a mass spectrometer for analysis of multidimensional signals, modified forms of multidimensional signals, and various analytes and analyte fragments. Mass spectrometers are generally available and such instruments and their operation are known to those skilled in the art. Fragmentation systems integrated with mass spectrometers are commercially available, and exemplary systems include liquid chromatography (LC) and capillary electrophoresis (CE).
The major components of a mass spectrometer are (a) one or more sources, (b) one or more analyzers and / or cells, and (c) one or more detectors. Source types include electrospray ionization (ESI) and matrix-assisted laser desorption ionization (MALDI). Analyzers and cell types include quadrupole mass filters, hexapole collision cells, ion cyclotron traps, and time of flight (TOF). Detector types include multi-channel plates (MCP) and ion multipliers. Suitable mass spectrometers for use with the disclosed methods are described by Kruchinsky et al. , "Fast MALDI-ion fast protein identification using ion trap mass spectrometer", 49th ASMS conference summary on mass spectrometry and related topics (27-31 May 2001), The Rockefeller University, New York, New York.
2つ以上の分析器/細胞を有する質量分析計は、タンデム質量分析計として知られる。2種類のタンデム質量分析計だけでなく、これらの種類:「タンデムインスペース」分析計と「タンデムインタイム」分析計の複合および組み合わせである分析計が存在する。イオンが2つ以上の分析器/細胞を横断するタンデム質量分析計は、タンデムインスペース質量分析計として知られる。タンデムインスペース分析計は、空間的に順序付けられたエレメントを利用し、イオンが各エレメントを通過するときにイオンに作用する。イオンが主に1つの分析器/細胞にとどまるタンデム質量分析計は、タンデムインタイム質量分析計として知られる。タンデムインタイム質量分析計は、イオンが空間内に含まれるとき、イオンに関する一時的に順序付けられた操作を利用する。複合システムおよびこれらの種類の組み合わせが既知である。質量分析器における特定の当該質量電荷比を選択する能力は、通常、(選択された当該イオンの全幅半値で分割される中心質量電荷として報告される)分解能によって特徴付けられる。したがって、分解能は、分析器を通って検出器まで通過するイオン質量電荷分布の狭さを示す指標である。上記分解能への言及は概して、狭い範囲の質量電荷比のみを通過できる質量分析計の能力を言及することによって、本明細書では指摘される。 A mass spectrometer with two or more analyzers / cells is known as a tandem mass spectrometer. There are two types of tandem mass spectrometers, as well as analyzers that are a combination and combination of these types: “tandem in space” and “tandem in time” analyzers. A tandem mass spectrometer in which ions traverse two or more analyzers / cells is known as a tandem in-space mass spectrometer. A tandem in-space analyzer utilizes spatially ordered elements and acts on ions as they pass through each element. Tandem mass spectrometers in which ions remain predominantly in one analyzer / cell are known as tandem in-time mass spectrometers. A tandem in-time mass spectrometer utilizes a temporarily ordered operation on ions as they are contained in space. Complex systems and combinations of these types are known. The ability to select a particular mass-to-charge ratio in a mass analyzer is usually characterized by a resolution (reported as the central mass charge divided by the full width at half maximum of the selected ion). Thus, resolution is an indicator of the narrowness of the ion mass-charge distribution that passes through the analyzer to the detector. Reference to the above resolution is generally pointed out herein by referring to the ability of a mass spectrometer to pass only a narrow range of mass to charge ratios.
開示された方法で使用される好適な形状の質量分析計はタンデムインスペース型タンデム質量分析計などのタンデム質量分析計である。タンデムインスペース型機器の使用例として、等圧多次元シグナルは最初にフィルタリング四極子を通過することができ、多次元シグナルは(好ましくは、衝突細胞内で)断片化され、断片は飛行時間(TOF)ステージで区別され検出される。上記機器では、サンプルがソース(たとえば、MALDIイオンソース)でイオン化され、電荷イオンを作成する。イオン化条件は、一次単電荷親イオンが作成されることが好ましい。第1の四極子Q0は無線周波数(RF)モードのみで動作され、全電荷粒子のためのイオンガイドとしての役割を果たす。第2の四極子Q1はRF+DCモードで動作され、狭い範囲の質量電荷比(多次元シグナルの質量電荷比を含む)のみを通る。この四極子は当該質量電荷比を選択する。衝突細胞によって取り巻かれる四極子Q2はRFのみのモードで動作され、イオンガイドとしての役割を果たす。多次元シグナルの断片化が所望されるとき、Q2の周囲の衝突細胞は衝突誘導性解離により入力イオンを断片化するようにガスで適切な圧力まで充填される。衝突ガスは好ましくは化学的に不活性だが、反応性ガスも使用することができる。好適な分子システムは、切断結合、不安定結合、またはその組み合わせを含む多次元シグナルを利用して、これらの結合をQ2衝突細胞内で優先的に断片化する。 A suitable shaped mass spectrometer for use in the disclosed method is a tandem mass spectrometer, such as a tandem in-space tandem mass spectrometer. As an example of the use of a tandem in-space instrument, an isobaric multidimensional signal can first pass through a filtering quadrupole, the multidimensional signal is fragmented (preferably within a collision cell), and the fragment is time of flight ( It is distinguished and detected at the TOF) stage. In the instrument, a sample is ionized with a source (eg, a MALDI ion source) to create charged ions. As the ionization condition, it is preferable that primary single charge parent ions are created. The first quadrupole Q0 is operated only in radio frequency (RF) mode and serves as an ion guide for all charged particles. The second quadrupole Q1 is operated in RF + DC mode and passes only a narrow range of mass to charge ratios (including the mass to charge ratio of multidimensional signals). This quadrupole selects the mass to charge ratio. The quadrupole Q2 surrounded by the collision cell is operated in an RF only mode and serves as an ion guide. When multi-dimensional signal fragmentation is desired, the collision cells around Q2 are filled to the appropriate pressure with a gas so as to fragment the input ions by collision-induced dissociation. The collision gas is preferably chemically inert, but reactive gases can also be used. A preferred molecular system utilizes multidimensional signals, including cleavage bonds, labile bonds, or combinations thereof, to preferentially fragment these bonds within Q2 collision cells.
MSN対応のタンデム機器を開示された方法とともに使用することができる。1例として、第1のステージフィルタ(MS)を用いて分子セットを選択し、これらの分子を光解離して1セットの多次元シグナルを生み、第2のステージ(MS/MS)を用いてこれらの多次元シグナルを選択し、衝突断片化によりこれらの多次元シグナルを変更し、飛行時間(MS/MS/MSまたはMS3)により検出する方法を検討する。多くのその他の組み合わせが可能であり、開示された方法は上記システムとともに使用できるように適合させることができる。たとえば、多次元シグナル断片のより多くのステージまたは分析への拡張も当該技術に含まれる。 MS N compliant tandem equipment can be used with the disclosed method. As an example, select a set of molecules using a first stage filter (MS), photodissociate these molecules to produce a set of multi-dimensional signals, and use a second stage (MS / MS) We consider how to select these multidimensional signals, change these multidimensional signals by collision fragmentation, and detect them by time of flight (MS / MS / MS or MS3). Many other combinations are possible and the disclosed method can be adapted for use with the system. For example, extending the multi-dimensional signal fragment to more stages or analysis is also included in the art.
開示された方法および構成は、他に明記されない限り、特定合成方法、特定分析技術、または特定の試薬に限定されないため、変動可能であると理解すべきである。さらに、本明細書で使用される用語は特定の実施形態を説明する目的のみに使用され、限定することを意図していないと理解すべきである。
材料
開示されている材料、組成、および構成要素は、開示された方法および構成のために使用することができる、それらと合わせて使用することができる、それらに備えて使用することができる、あるいはそれらの産物である。これらおよび他の材料が本明細書で開示されており、これらの材料の組み合わせ、サブセット、相互作用、グループなどが開示されるとき、これらの化合物の様々な個々の、および全体の組み合わせおよび並び替えに対する特定の言及は明示的に開示されてはならず、本明細書ではそれぞれが具体的に意図され説明されると理解される。たとえば、多次元シグナルが開示および説明され、多次元シグナルを含む多数の分子に対して行うことのできる多数の修飾が記載されている場合、可能性のある多次元シグナルおよび修飾のすべての組み合わせおよび並び替えが、明確に逆を示されない限り、具体的に意図される。したがって、分子A、B、およびCのクラスが開示される場合、分子D、E、およびFのクラスと組み合わせ分子A−Dの例も開示される。たとえ個々に列挙されないとしても、それぞれが個々におよび集団で意図される。したがって、この例では、組み合わせA−E、A−F、B−D、B−E、B−F、C−D、C−E、およびC−Fが具体的に意図され、A、B、およびC;D、E、およびF;および組み合わせA−Dの例の開示から開示されたとみなされるべきである。同様に、これらのサブセットまたは組み合わせも具体的に意図され、開示されている。したがって、たとえば、A−E、B−F、およびC−Eのサブグループが具体的に意図されており、A、B、およびC;D、E、およびF;および組み合わせA−Dの例の開示から開示されたとみなされるべきである。この発想は、ステップ開示された構成を作成し使用する方法におけるステップを含むが、それらに限定されない、本願のすべての側面に適用される。したがって、実行可能な様々な追加ステップがある場合、これらの各追加ステップは開示された方法の特定実施形態または実施形態の組み合わせで実施可能であり、上記組み合わせは具体的に意図され、開示されているとみなされるべきだと了解される。
A.多次元シグナル
多次元シグナル(MDS)は、さらなるレベルの分析を実行できるか、あるいは実行すべきであるかどうか、および/または分析された物質のどの部分をさらなるレベルの分析で分析できるか、あるいは分析すべきかを示すのに供する1つ以上の所定パターンを生成することのできる特別な標識成分である。レポーターシグナルおよびインジケータシグナルは、多次元シグナルの形式である。多次元シグナルは、多次元シグナルを別の多次元シグナルまたは別のセットの多次元シグナルから区別および/または分離させることのできる少なくとも1つの特性を有する分子である。概して、多次元シグナルは、同一のインジケータレベルの分析で存在する別の多次元シグナルおよび/または複数セットの多次元シグナルから区別可能および/または分離可能でありさえすればよい。レポーターシグナルなどのいくつかの多次元シグナルは、レポーターシグナルの変更後、レポーターシグナルレベルの分析における1セットのレポーターシグナル内の異なるレポーターシグナルからも区別可能であるべきである。したがって、多次元シグナルは、開示された方法で2つの主要な機能または特徴を有する。すなわち、インジケータレベルの分析でのパターンを生成することのできる関連の差と、レポーターシグナルレベルの分析で異なる多次元シグナルを区別させることのできる変更された形式の多次元シグナル(概してレポーターシグナル)の差である。
It is to be understood that the disclosed methods and configurations are variable, unless otherwise specified, because they are not limited to specific synthetic methods, specific analytical techniques, or specific reagents. Further, it is to be understood that the terminology used herein is used for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting.
Materials The disclosed materials, compositions, and components can be used for, disclosed in conjunction with, can be used in conjunction with the disclosed methods and configurations, or It is their product. As these and other materials are disclosed herein, and combinations, subsets, interactions, groups, etc. of these materials are disclosed, various individual and overall combinations and permutations of these compounds It is understood that specific references to should not be explicitly disclosed and each is specifically intended and described herein. For example, if a multidimensional signal is disclosed and described and a number of modifications that can be made to a large number of molecules containing the multidimensional signal are described, then all possible combinations of multidimensional signals and modifications and Reordering is specifically intended unless clearly indicated otherwise. Thus, when classes of molecules A, B, and C are disclosed, examples of molecules D, E, and F and combined molecules AD are also disclosed. Each is intended individually and in groups, even if not individually listed. Thus, in this example, the combinations A-E, A-F, B-D, B-E, B-F, C-D, CE, and C-F are specifically intended and A, B, And C; D, E, and F; and combinations AD should be considered disclosed from disclosure of examples. Likewise, any subset or combination of these is also specifically contemplated and disclosed. Thus, for example, the sub-groups AE, BF, and CE are specifically contemplated, and examples of A, B, and C; D, E, and F; and combinations AD It should be considered disclosed from the disclosure. This idea applies to all aspects of this application including, but not limited to, steps in a method of making and using the disclosed steps. Thus, if there are a variety of additional steps that can be performed, each of these additional steps can be implemented with a particular embodiment or combination of embodiments of the disclosed method, and the above combinations are specifically intended and disclosed. It is understood that it should be considered.
A. Multi-dimensional signal Multi-dimensional signal (MDS) can or should perform additional levels of analysis and / or which part of the analyzed material can be analyzed with additional levels of analysis, or A special labeling component that can generate one or more predetermined patterns that serve to indicate what should be analyzed. Reporter signals and indicator signals are in the form of multidimensional signals. A multidimensional signal is a molecule having at least one characteristic that can distinguish and / or separate a multidimensional signal from another multidimensional signal or another set of multidimensional signals. In general, a multidimensional signal need only be distinguishable and / or separable from another multidimensional signal and / or multiple sets of multidimensional signals present in the same indicator level analysis. Some multidimensional signals, such as reporter signals, should also be distinguishable from different reporter signals within a set of reporter signals in the analysis of reporter signal levels after the reporter signal is altered. Thus, multidimensional signals have two main functions or features in the disclosed manner. That is, between the related differences that can generate patterns in the indicator level analysis and the modified forms of multidimensional signals (typically reporter signals) that can distinguish different multidimensional signals in the reporter signal level analysis. It is a difference.
上述したように、多次元シグナルはレポーターシグナルおよびインジケータシグナルであってもよい。よって、レポーターシグナルおよびインジケータシグナルは2つの形式の多次元シグナルである。有益な形式の開示された方法は、少なくとも1つのセットの多次元シグナルの使用を含むことができる。レポーターシグナルは以下詳述するように、優先的に断片化され、分解され、反応され、誘導体化され、あるいは検出のために他の方法で修飾または変更されることのできる分子である。インジケータシグナルは以下詳述するように、インジケータシグナルを別の多次元シグナルから区別および/または分離させることのできる少なくとも1つの特徴を有する分子である。概して、インジケータシグナルは、同じレベルの分析に存在する別の多次元シグナルから区別可能および/または分離可能でありさえすればよい。多次元シグナル、レポーターシグナルおよびインジケータシグナルは、個々に、および一緒に、の両方でセット内で使用することができる。したがって、たとえば、1セットのレポーターシグナルは1セットのインジケータシグナルとともに使用することができ、2セットのレポーターシグナルは一緒に使用することができ、1セットのレポーターシグナルは単独のインジケータシグナルとともに使用することができる。 As described above, the multidimensional signal may be a reporter signal and an indicator signal. Thus, reporter signals and indicator signals are two types of multidimensional signals. A useful form of the disclosed method can include the use of at least one set of multi-dimensional signals. Reporter signals are molecules that can be preferentially fragmented, degraded, reacted, derivatized, or otherwise modified or altered for detection, as detailed below. An indicator signal is a molecule having at least one characteristic that can distinguish and / or separate an indicator signal from another multidimensional signal, as described in detail below. In general, the indicator signal need only be distinguishable and / or separable from other multidimensional signals present in the same level of analysis. Multidimensional signals, reporter signals and indicator signals can be used in the set both individually and together. Thus, for example, a set of reporter signals can be used with a set of indicator signals, two sets of reporter signals can be used together, and a set of reporter signals can be used with a single indicator signal. Can do.
レポーターシグナルなどの多次元シグナルは2つの主要な特徴を有することができる。第1に、多次元シグナルは、セット内のすべての多次元シグナルが同様の特性を有するセットで使用することができる。同様の特性によって、多次元シグナルを1つ以上の特性を欠く別の分子から区別および/または分離することができる。実施形態によっては、セット内の多次元シグナルは同じ質量電荷比(m/z)を有する。すなわち、セット内の多次元シグナルは等圧である。これにより、質量電荷比に基づき、多次元シグナルを別の分子から正確に分離することができる。フィルタリングの結果、システムにとっての信号雑音比(S/N)が大幅に増大し、より高感度で精密な検出を可能にする。フィルタリングは、第2のステージを実行すべきかどうか、および/または分析された物質のどの部分を断片化ステージで分析できるか、あるいは断片化ステージで分析すべきかを示す多次元シグナルから所定パターンを作成するのに使用可能である。 A multidimensional signal, such as a reporter signal, can have two main characteristics. First, multidimensional signals can be used in sets where all multidimensional signals in the set have similar characteristics. Similar properties allow multidimensional signals to be distinguished and / or separated from other molecules lacking one or more properties. In some embodiments, multidimensional signals within a set have the same mass to charge ratio (m / z). That is, the multidimensional signal within the set is isobaric. This allows accurate separation of multidimensional signals from other molecules based on mass to charge ratio. As a result of the filtering, the signal-to-noise ratio (S / N) for the system is greatly increased, enabling more sensitive and precise detection. Filtering creates a predetermined pattern from a multidimensional signal that indicates whether the second stage should be performed and / or what part of the analyzed material can be analyzed at the fragmentation stage or should be analyzed at the fragmentation stage It can be used to
第2に、セット内のすべての多次元シグナルは、セット内の様々な多次元シグナルと区別するために、断片化し、分解し、反応させ、誘導体化し、あるいは検出のために他の方法で修飾することができる。たとえば、多次元シグナルは、同一のまたは同様の電荷だが質量は異なる断片を生むように断片化することができる。これにより、セット内の各多次元シグナルを、多次元シグナルの断片の様々な質量電荷比によって区別することができる。これが可能なのは、セット内の非断片化多次元シグナルは等圧だが、様々な多次元シグナルの断片は等圧でないからである。質量電荷比に基づき検出される、および/または質量分析計を用いて検出される多次元シグナルは、質量分析計多次元シグナルと称することができる。レポーターシグナルは、これらの特徴を有することのできる1つの形式の多次元シグナルである。 Second, all multidimensional signals in the set are fragmented, degraded, reacted, derivatized, or otherwise modified for detection to distinguish them from the various multidimensional signals in the set. can do. For example, multidimensional signals can be fragmented to yield fragments of the same or similar charge but different mass. This allows each multidimensional signal in the set to be distinguished by different mass to charge ratios of the multidimensional signal fragments. This is possible because unfragmented multidimensional signals in the set are isobaric, but the fragments of the various multidimensional signals are not isobaric. A multidimensional signal detected based on mass to charge ratio and / or detected using a mass spectrometer can be referred to as a mass spectrometer multidimensional signal. Reporter signals are one type of multidimensional signal that can have these characteristics.
レポーターシグナルなどの多次元シグナルの断片の差別的質量分布は、多数の方法で達成可能である。たとえば、同一の公称構造の多次元シグナル(たとえば、同一のアミノ酸配列を有するペプチド)は重水素などの様々な分布の重同位体で構成される。セット中のすべての多次元シグナルは同数の所与の重同位体を有するが、これらの分布は様々な多次元シグナルによって異なる。同様に、同一の一般構造の多次元シグナル(たとえば、同一のアミノ酸配列を有するペプチド)は、メチル化、リン酸化、硫酸化などの異なる分布の修飾、およびメチオニンに関するセレノ−メチオニンの使用などで構成することができる。セット中のすべての多次元シグナルは同数の所与の修飾を有するが、これらの分布は異なる多次元シグナルによって異なる。同一の公称組成の多次元シグナル(たとえば、同一のアミノ酸類で構成)は、多次元シグナルの異なる次数のサブユニットまたは構成要素で構成することができる。セット中のすべての多次元シグナルは同数のサブユニットまたは構成要素を有するが、これらの分布は異なる多次元シグナルによって異なる。同一の公称組成を有する多次元シグナル(たとえば、同一のアミノ酸類で構成)は、多次元シグナル内の様々な位置での不安定または切断結合で構成することができる。セット中のすべての多次元シグナルは、同数および同次のサブユニットまたは構成要素を有すると思われる。不安定または切断結合が特定のサブユニットまたは構成要素間に存在する場合、多次元シグナル内のサブユニットまたは構成要素の次数は、不安定または切断結合を形成するサブユニットまたは構成要素を除いて同一である。これらの各モードは多次元シグナルの断片の差別的質量分布を生成するため、1つ以上の他のモードと組み合わせることができる。たとえば、様々な分布の重同位体は、不安定または切断結合が様々な位置で成される多次元シグナルにおいて使用することができる。さらに、これらの各モードは相互に、1つ以上の他のモード、および/または別の多次元シグナルと組み合わせて多次元シグナルおよび複数セットのレポーターシグナルの差別的質量分布を作成することによって、インジケータレベルの分析で検出および使用可能な質量パターンを生成することができる。 Differential mass distribution of fragments of multidimensional signals such as reporter signals can be achieved in a number of ways. For example, multidimensional signals of the same nominal structure (eg, peptides having the same amino acid sequence) are composed of various distributions of heavy isotopes such as deuterium. All multidimensional signals in the set have the same number of given heavy isotopes, but their distribution varies with the various multidimensional signals. Similarly, multidimensional signals of the same general structure (eg, peptides having the same amino acid sequence) consist of different distribution modifications such as methylation, phosphorylation, sulfation, and the use of seleno-methionine for methionine, etc. can do. All multidimensional signals in the set have the same number of given modifications, but their distribution varies with different multidimensional signals. Multidimensional signals of the same nominal composition (eg, composed of the same amino acids) can be composed of different orders of subunits or components of the multidimensional signal. All multidimensional signals in the set have the same number of subunits or components, but their distribution varies with different multidimensional signals. Multidimensional signals having the same nominal composition (eg, composed of the same amino acids) can be composed of unstable or broken bonds at various positions within the multidimensional signal. All multidimensional signals in the set appear to have the same number and order of subunits or components. When unstable or broken bonds exist between specific subunits or components, the order of the subunits or components in the multidimensional signal is the same except for subunits or components that form unstable or broken bonds It is. Each of these modes can be combined with one or more other modes to generate a differential mass distribution of multi-dimensional signal fragments. For example, different distributions of heavy isotopes can be used in multidimensional signals where unstable or broken bonds are made at different positions. Furthermore, each of these modes can be combined with one or more other modes and / or another multidimensional signal to create a differential mass distribution of the multidimensional signal and multiple sets of reporter signals. Mass patterns that can be detected and used with level analysis can be generated.
レポーターシグナルおよびインジケータシグナルなどの多次元シグナルは、その質量電荷比に基づき、分子間の高感度な差別を可能にする質量分析を用いて検出することができる。レポーターシグナルおよびインジケータシグナルなどの開示された多次元シグナルは無数の標識付けおよび/または検出技術において、一般的な標識として使用可能である。多次元シグナル断片は広範囲の質量を有するように設計され、各質量(あるいは、質量電荷比)は個々に検出後に区別可能であるため、1セットの等圧多次元シグナルは、多くの検体の多重標識付けおよび/または検出用に使用可能である。等圧および非等圧多次元シグナルの組み合わせにより、質量(あるいは、質量電荷比)のパターンを生成することができ、方法の多重化を拡張することができる。 Multidimensional signals, such as reporter signals and indicator signals, can be detected using mass spectrometry that allows sensitive discrimination between molecules based on their mass-to-charge ratio. The disclosed multidimensional signals such as reporter signals and indicator signals can be used as general labels in a myriad of labeling and / or detection techniques. A multi-dimensional signal fragment is designed to have a wide range of masses, and each mass (or mass-to-charge ratio) is individually distinguishable after detection, so a set of isobaric multi-dimensional signals can multiplex many analytes. It can be used for labeling and / or detection. The combination of isobaric and non-isobaric multidimensional signals can generate a mass (or mass to charge ratio) pattern, extending the multiplexing of the method.
したがって、多次元シグナルはセットで使用することができる。たとえば、いくつかの特性または特徴で異なる1セットの多次元シグナルは、異なるサンプルおよび/または検体を標識付けするのに使用することができる。いくつかの形式の多次元シグナルでは、特徴は、認識可能なパターンが多次元シグナルの分析中に生じるように、レポーターシグナルおよび/または別の多次元シグナル、あるいは同じ検定または検定システムで使用される複数セットの多次元シグナルの特徴と両立するように選択することができる。たとえば、別の多次元シグナルおよび複数セットの多次元シグナルの質量(あるいは、質量電荷比)と異なる質量(あるいは、質量電荷比)を有する多次元シグナルまたは複数セットの多次元シグナルは、同じ検定で使用されて、質量分析において質量(あるいは、質量電荷比)の特徴パターンを生成することができる。多次元シグナル、レポーターシグナルおよびインジケータシグナルは、個々におよび一緒に、の両方でセットで使用可能である。したがって、たとえば、1セットのレポーターシグナルは1セットのインジケータシグナルとともに使用することができ、2セットのレポーターシグナルは一緒に使用することができ、1セットのレポーターシグナルは単独のインジケータシグナルとともに使用することができる。 Thus, multidimensional signals can be used in sets. For example, a set of multi-dimensional signals that differ in several properties or characteristics can be used to label different samples and / or analytes. In some forms of multidimensional signals, features are used in the reporter signal and / or another multidimensional signal, or the same assay or assay system, so that a recognizable pattern occurs during analysis of the multidimensional signal It can be selected to be compatible with the characteristics of multiple sets of multidimensional signals. For example, a multidimensional signal or multiple sets of multidimensional signals that have different masses (or mass to charge ratios) than the masses (or mass to charge ratios) of another multidimensional signal and multiple sets of multidimensional signals can be Used to generate mass (or mass to charge ratio) feature patterns in mass spectrometry. Multidimensional signals, reporter signals and indicator signals can be used in sets both individually and together. Thus, for example, a set of reporter signals can be used with a set of indicator signals, two sets of reporter signals can be used together, and a set of reporter signals can be used with a single indicator signal. Can do.
開示された多次元シグナルは好ましくは、セットのメンバーが様々な質量電荷比(m/z)を有するセット、あるいは1セットの多次元シグナルのメンバーが同じ質量電荷比を有するセットで使用され、該セットのうち異なるセットのメンバーは異なる質量電荷比を有する。これにより、質量電荷比に基づき、多次元シグナルおよび/または複数セットの多次元シグナルが互いに、および別の多次元シグナルおよび/または複数セットの多次元シグナルから高感度で容易に区別される。多次元シグナルは、開示された方法の分析において別の多次元シグナルでパターンを生成できる任意の構造を採ることができる。 The disclosed multidimensional signals are preferably used in sets where the members of the set have various mass to charge ratios (m / z), or in which one set of members of the multidimensional signal has the same mass to charge ratio, Members of different sets of the sets have different mass to charge ratios. Thereby, based on the mass-to-charge ratio, multidimensional signals and / or multiple sets of multidimensional signals are easily and sensitively distinguished from each other and from other multidimensional signals and / or multiple sets of multidimensional signals. The multidimensional signal can take any structure that can generate a pattern with another multidimensional signal in the analysis of the disclosed method.
好適な多次元シグナル(たとえば、レポーターシグナルまたはインジケータシグナル)は、ペプチド、オリゴヌクレオチド類、ペプチド核酸類、オリゴマー、炭水化物類、ポリマー、およびその他の天然および合成ポリマー、およびこれらの組み合わせなどのサブユニットの鎖で構成される。ほとんどの好適な鎖はペプチドであり、本明細書では多次元シグナルペプチド(あるいは、場合に応じてレポーターシグナルペプチドまたはインジケータシグナルペプチド)と称される。サブユニットとサブユニットの鎖は、ポリマーとmerの鎖と同様の関係を有する。merはともに接続されポリマーを形成する。同様に、サブユニットはともに接続され、サブユニットの鎖を形成する。好適な多次元シグナルは、同様のまたは関連するサブユニットの鎖で構成される。これらはホモ鎖またはホモポリマーと呼ばれる。たとえば、核酸類はホスホヌクレオシドで構成され、ペプチドはアミノ酸で構成される。 Suitable multidimensional signals (eg, reporter signals or indicator signals) include subunits such as peptides, oligonucleotides, peptide nucleic acids, oligomers, carbohydrates, polymers, and other natural and synthetic polymers, and combinations thereof. Consists of chains. Most suitable chains are peptides, referred to herein as multidimensional signal peptides (or reporter signal peptides or indicator signal peptides as the case may be). The subunits and subunit chains have a similar relationship to the polymer and mer chains. Mers are connected together to form a polymer. Similarly, subunits are connected together to form subunit chains. Suitable multidimensional signals are composed of strands of similar or related subunits. These are called homochains or homopolymers. For example, nucleic acids are composed of phosphonucleosides and peptides are composed of amino acids.
多次元シグナルは、ヘテロ鎖またはヘテロポリマーで構成することもできる。ヘテロ鎖とは、鎖を構成するサブユニットが異なる種類である、あるいはポリマーを構成するmerが異なる種類である鎖またはポリマーである。たとえば、ヘテロ鎖は1つのヌクレオシドサブユニットと1つのアミノ酸サブユニットとから成るグアノシン−アラニンであってもよい。サブユニットの種類のいかなる組み合わせも開示された組成、セット、および方法で使用可能であると理解される。所要の特性を有する分子は多次元シグナルとして使用することができる。概して、多次元シグナルは同じレベルの分析(たとえば、インジケータレベルの分析)で存在する別の多次元シグナルから区別可能および/または分離可能でありさえすればよい。いくつかのレポーターシグナルなどの多次元シグナルは、レポーターシグナルの変更後、レポーターシグナルレベルの分析における1セットのレポーターシグナル内の異なるレポーターシグナルから区別可能であるべきである。 Multidimensional signals can also be composed of heterochains or heteropolymers. A hetero chain is a chain or polymer in which the subunits constituting the chain are different types, or in which the mer constituting the polymer is different. For example, the heterochain may be guanosine-alanine consisting of one nucleoside subunit and one amino acid subunit. It is understood that any combination of subunit types can be used with the disclosed compositions, sets, and methods. Molecules with the required properties can be used as multidimensional signals. In general, a multidimensional signal need only be distinguishable and / or separable from another multidimensional signal present at the same level of analysis (eg, indicator level analysis). Multidimensional signals, such as some reporter signals, should be distinguishable from different reporter signals within a set of reporter signals in the analysis of reporter signal levels after alteration of the reporter signal.
多次元シグナルは好ましくは、セット内のすべてのインジケータシグナルが異なる物理的特性を有するセットで、および/または1セットの複数セット内のセットが異なる物理的特性を有する1セットのセット内の所与のセットのメンバーが同一の物理的特性を有することができる)セットで使用される。異なる(あるいは、区別する)特性によって、多次元シグナルおよび/または複数セットの多次元シグナルを、1つ以上の特性において異なる別の多次元シグナルおよび/または複数セットの多次元シグナルから区別および/または分離することができる。1例として、セット内の多次元シグナルは同一のまたは異なる質量電荷比(m/z)を有する。すなわち、セット内の多次元シグナルは等圧または非等圧であってもよい。概して、セット内部で、インジケータシグナルは非等圧であり、レポーターシグナルは等圧であることができる。 Multidimensional signals are preferably given in a set in which all indicator signals in the set have different physical characteristics and / or sets in a set of sets have different physical characteristics. Members of the same set can have the same physical properties). Different (or distinguishing) characteristics distinguish and / or distinguish multidimensional signals and / or multiple sets of multidimensional signals from other multidimensional signals and / or multiple sets of multidimensional signals that differ in one or more characteristics. Can be separated. As an example, multidimensional signals within a set have the same or different mass to charge ratios (m / z). That is, the multidimensional signal within the set may be isobaric or non-isobaric. In general, within the set, the indicator signal can be non-isobaric and the reporter signal can be isobaric.
多次元シグナルは、別の多次元シグナルと組み合わせて使用することができる。概して、少なくとも2つの異なる形式の多次元シグナルが、同じ検定または検定システムで一緒に使用することができる。ともに使用される異なる形式の多次元シグナルは、別のレベルまたは次元の分析を実行可能なインジケータとしての役割を果たしうる1つ以上の所定パターンを分析中に生成することができる。次に、各分析レベルは、別のレベルまたは次元の分析を実行可能なインジケータとしての役割を果たしうる1つ以上の所定パターンを生成することができる。開示された方法は概して、少なくとも2つの分析レベルを含み、第1の分析レベルで生成されるパターンは第2の分析レベルを実行すべきかどうかを示す。多次元シグナルの分析によって生成されるパターンは、分析されている材料の部分が次のレベルの分析で分析されるべきかどうかを示すために使用することもできる。したがって、たとえば、分割、分離、あるいは他の方法で分断される分析サンプルの異なるどの部分あるいは断片は、現在の分析レベルによって生成される所定パターンの検出に基づき、次のレベルの分析のために識別または選択することができる。 A multidimensional signal can be used in combination with another multidimensional signal. In general, at least two different types of multidimensional signals can be used together in the same assay or assay system. Different types of multidimensional signals used together can generate one or more predetermined patterns during analysis that can serve as indicators that can perform another level or dimension of analysis. Each analysis level can then generate one or more predetermined patterns that can serve as indicators that can perform another level or dimension of analysis. The disclosed method generally includes at least two analysis levels, and the pattern generated at the first analysis level indicates whether the second analysis level should be performed. The pattern generated by the analysis of the multidimensional signal can also be used to indicate whether the portion of the material being analyzed should be analyzed in the next level of analysis. Thus, for example, any different portion or fragment of an analytical sample that is split, separated, or otherwise fragmented is identified for the next level of analysis based on the detection of a predetermined pattern generated by the current level of analysis. Or you can choose.
インジケータレベルの分析で生成されるパターンは、検定における多次元シグナルの1つ以上の特質の結果である。たとえば、2つ以上の異なる形式の多次元シグナルは、1つ以上の特質で異なる同じ検定または検定システムで一緒に使用することができる。一緒に使用される異なる形式の多次元シグナルは、この特質差に基づき、分析中に1つ以上の所定パターンを生成することができる。たとえば、特有の質量(あるいは、質量電荷比)差を有する異なる形式の多次元シグナルは、質量分析によって分析されるとき、質量(あるいは、質量電荷比)の特徴的な所定パターンを結果的にもたらす。より具体的には、1セットの多次元シグナルのメンバーが別のセットの多次元シグナルのメンバーと特定量、質量(あるいは、質量電荷比)で異なる場合、2セットの多次元シグナルのメンバーは、特有の質量(あるいは、質量電荷比)差に基づき異なる質量分析ピークを生成する。このことは、異なる形式の多次元シグナルに融合または接合される同一の検体は特有の質量(あるいは、質量電荷比)差に基づき異なる質量分析ピークを生成するため、多次元シグナルが単独に分析されるか、あるいは多次元シグナル融合または多次元シグナル/検体結合体が分析されるかにかかわらず当てはまる。特有の質量(あるいは、質量電荷比)差は、たとえば、多次元シグナルの形式の質量差(あるいは、質量電荷比)、多次元シグナルの形式の複数質量差(あるいは、質量電荷比)、または多次元シグナルの形式および多次元シグナルの総質量の質量差(あるいは、質量電荷比)の組み合わせのいずれであってもよい。 The pattern generated by the indicator level analysis is a result of one or more characteristics of the multidimensional signal in the assay. For example, two or more different types of multidimensional signals can be used together in the same assay or assay system that differs in one or more attributes. Different types of multidimensional signals used together can generate one or more predetermined patterns during analysis based on this characteristic difference. For example, different types of multidimensional signals with distinct mass (or mass to charge ratio) differences result in a characteristic predetermined pattern of mass (or mass to charge ratio) when analyzed by mass spectrometry. . More specifically, when one set of multidimensional signal members differs from another set of multidimensional signal members by a specific amount, mass (or mass to charge ratio), the two sets of multidimensional signal members are: Different mass spectrometric peaks are generated based on specific mass (or mass to charge ratio) differences. This means that the same analyte fused or conjugated to different types of multidimensional signals generates different mass spectrometric peaks based on unique mass (or mass to charge ratio) differences, so multidimensional signals are analyzed independently. This is true regardless of whether the multidimensional signal fusion or multidimensional signal / analyte conjugate is analyzed. The characteristic mass (or mass-to-charge ratio) difference can be, for example, a mass difference (or mass-to-charge ratio) in the form of a multidimensional signal, multiple mass differences (or mass-to-charge ratio) in the form of a multidimensional signal, or Any combination of the format of the dimensional signal and the mass difference (or mass-to-charge ratio) of the total mass of the multi-dimensional signal may be used.
所与のインジケータレベルの分析での使用に関しては、使用される多次元シグナルおよび複数セットの多次元シグナルは、関連する、あるいは密な間隔を置く特性を有することが有益である。たとえば、(質量パターンを生成する)様々な質量電荷比を有する多次元シグナルおよび複数セットの多次元シグナルは、比較的小さな質量電荷比の差を有することができる。これにより、多次元シグナル(および/または多次元シグナルが付加されるタンパク質または別の検体)を特性(たとえば、質量電荷比)に基づき別の分子から正確に分離し、相互に、および別の多次元シグナルとパターン(たとえば、質量パターン)を生成することができる。このため、所定パターンをより容易に識別できる。
パターンを形成するための、多次元シグナル(たとえば、レポーターシグナルまたはインジケータシグナル)、多次元シグナル/検体結合体、断片結合体、多次元シグナル融合、多次元シグナル融合断片、または多次元シグナルペプチドの共通特性、または多次元シグナル(たとえば、レポーターシグナルまたはインジケータシグナル)の特性はアフィニティタグでないことが好ましい。それにもかかわらず、このような場合ですら、その他の点で共通特性を有する多次元シグナル、多次元シグナル/検体結合体、断片結合体、多次元シグナル融合、多次元シグナル融合断片、または多次元シグナルペプチドは、アフィニティタグを含むことができ、−共通特性を共有する多次元シグナル、多次元シグナル/検体結合体、断片結合体、多次元シグナル融合、多次元シグナル融合断片、または多次元シグナルペプチドを他の共通特性を欠く分子から分離するのに使用できる別の共通特性が存在する限り、あるいはパターンを生成するのに使用可能な(開示された方法の実施形態によっては、使用される)別の特性が存在する限り−実際には、同一のアフィニティタグを共有することができる。これを念頭に置くと、クロマトグラフィまたはその他の分離技術が共通特性に基づき多次元シグナル、多次元シグナル/検体結合体、断片結合体、多次元シグナル融合、多次元シグナル融合断片、または多次元シグナルペプチドを分離するのに使用される場合、アフィニティはたとえば、アフィニティタグなどの特徴または部位の存在ではなく、レポーターシグナルの一般的な物理的特性に基づくことが好ましい。本明細書で使用されるように、共通特性は、1セットの構成要素(たとえば、多次元シグナル、多次元シグナル/検体結合体、断片結合体、多次元シグナル融合、多次元シグナル融合断片、または多次元シグナルペプチド)によって共有される特性である。すなわち、構成要素は「共通の」特性を有する。セット内の多次元シグナル、多次元シグナル/検体結合体、断片結合体、多次元シグナル融合、多次元シグナル融合断片、または多次元シグナルペプチドは多数の共通する特性を有することができると理解すべきである。しかし、本明細書で使用されるように、言及される多次元シグナル、多次元シグナル/検体結合体、断片結合体、多次元シグナル融合、多次元シグナル融合断片、または多次元シグナルペプチドの共通特性は、共通特性を共有する多次元シグナル、多次元シグナル/検体結合体、断片結合体、多次元シグナル融合、多次元シグナル融合断片、または多次元シグナルペプチドを共通特性を欠く分子から区別および/または分離するために開示された方法で使用される共通特性のみである。さらに、本明細書で使用されるように、パターンを生成するために使用される多次元シグナル(たとえば、レポーターシグナルおよびインジケータシグナル)の特性(「パターン生成特性」)は、パターンを生成するために開示された方法で使用される特性のみである。
所定パターンは、多次元シグナルのいかなる特徴、特質、特性なども含むことができる。パターンは概して、特徴、特質、特性などの差を含む。特に、パターンは、たとえば、特定の、反復可能な、特有の、予測される、または一貫した特徴、特質、特性などの差を含むことができる。たとえば、パターンは2つ以上の多次元シグナル間の特定質量電荷比の差であってもよい。概して、パターンは、特徴、特質、特性などの2つ以上の様々な独自性または値を含む。すなわち、パターンは概して、様々な多次元シグナルの特徴、特質、特性などの独自性または値間の差を含む。
For use in the analysis of a given indicator level, it is beneficial that the multidimensional signal used and the multiple sets of multidimensional signals have associated or closely spaced characteristics. For example, multi-dimensional signals with different mass-to-charge ratios (generating mass patterns) and multiple sets of multi-dimensional signals can have relatively small mass-to-charge ratio differences. This allows the multidimensional signal (and / or protein or other analyte to which the multidimensional signal is added) to be accurately separated from another molecule based on properties (eg, mass to charge ratio), and from each other and from another Dimensional signals and patterns (eg, mass patterns) can be generated. For this reason, a predetermined pattern can be identified more easily.
Common of multidimension signals (eg, reporter signal or indicator signal), multidimension signal / analyte conjugate, fragment conjugate, multidimension signal fusion, multidimension signal fusion fragment, or multidimension signal peptide to form a pattern Preferably, the characteristic, or characteristic of the multidimensional signal (eg, reporter signal or indicator signal) is not an affinity tag. Nevertheless, even in such cases, multidimensional signals, multidimensional signal / analyte conjugates, fragment conjugates, multidimensional signal fusions, multidimensional signal fusion fragments, or multidimensions that have otherwise common characteristics The signal peptide can include an affinity tag and-a multidimensional signal, multidimensional signal / analyte conjugate, fragment conjugate, multidimensional signal fusion, multidimensional signal fusion fragment, or multidimensional signal peptide that shares common properties As long as there is another common property that can be used to separate the molecule from molecules lacking other common properties, or another that can be used to generate the pattern (which may be used, depending on the embodiment of the disclosed method) As long as these properties are present-in fact, they can share the same affinity tag. With this in mind, chromatographic or other separation techniques are based on common characteristics, multidimensional signals, multidimensional signal / analyte conjugates, fragment conjugates, multidimensional signal fusions, multidimensional signal fusion fragments, or multidimensional signal peptides. The affinity is preferably based on the general physical properties of the reporter signal rather than the presence of features or sites such as affinity tags, for example. As used herein, a common property is a set of components (eg, multidimension signal, multidimension signal / analyte conjugate, fragment conjugate, multidimension signal fusion, multidimension signal fusion fragment, or Multidimensional signal peptide). That is, the components have “common” characteristics. It should be understood that multidimension signals, multidimension signal / analyte conjugates, fragment conjugates, multidimension signal fusions, multidimension signal fusion fragments, or multidimension signal peptides within a set can have a number of common properties. It is. However, as used herein, common properties of the referenced multidimensional signal, multidimensional signal / analyte conjugate, fragment conjugate, multidimensional signal fusion, multidimensional signal fusion fragment, or multidimensional signal peptide Distinguish between multidimension signals, multidimension signal / analyte conjugates, fragment conjugates, multidimension signal fusions, multidimension signal fusion fragments, or multidimension signal peptides that share common properties from molecules lacking common properties and / or Only the common properties used in the disclosed method to separate. Further, as used herein, the characteristics of a multidimensional signal (eg, reporter signal and indicator signal) used to generate a pattern (“pattern generation characteristics”) can be used to generate a pattern. Only the properties used in the disclosed method.
The predetermined pattern can include any feature, characteristic, property, etc. of the multidimensional signal. A pattern generally includes differences in features, characteristics, properties, and the like. In particular, the patterns can include differences in, for example, specific, repeatable, unique, predicted, or consistent features, characteristics, characteristics, and the like. For example, the pattern may be a specific mass to charge ratio difference between two or more multidimensional signals. In general, a pattern includes two or more different uniqueness or values such as features, attributes, characteristics, and the like. That is, the pattern generally includes uniqueness or differences between values, features, characteristics, properties, etc. of various multidimensional signals.
多次元シグナルの特徴、特質、特性などの所定パターンは、特徴、特質、特性などの独自性または値の有益なまたは所望の組み合わせから形成することができる。たとえば、特徴、特質、特性などのこれらの数の独自性または値の2、2つ以上の、3、3以上、4、4以上、5、5以上、6、6以上、7、7以上、8、8以上、9、9以上、10、10以上、11、11以上、1212、12以上、13、13以上、14、14以上、15、15以上、16、16以上、17、17以上、18、18以上、19、19以上、20、20以上、21、21以上、22、22以上、23、23以上、24、24以上、25、25以上、26、26以上、27、27以上、28、28以上、29、29以上、30、30以上、35、35以上、40、40以上、45、45以上、50、50以上、55、55以上、60、60以上、65、65以上、70、70以上、75、75以上、80、80以上、85、85以上、90、90以上、95、95以上、100、100以上、または任意の組み合わせを、所定パターンとして使用することができる。 The predetermined pattern of features, characteristics, properties, etc. of the multidimensional signal can be formed from a beneficial or desired combination of uniqueness or values, such as features, characteristics, properties. For example, two, two or more, three, three, four, four, five, five, five, six, six or more, seven, seven or more of these numbers of uniqueness or values such as features, characteristics, properties, etc. 8, 8 or more, 9, 9 or more, 10, 10 or more, 11, 11 or more, 1212, 12 or more, 13, 13 or more, 14, 14 or more, 15, 15 or more, 16, 16 or more, 17, 17 or more, 18, 18 or more, 19, 19 or more, 20, 20 or more, 21, 21 or more, 22, 22 or more, 23, 23 or more, 24, 24 or more, 25, 25 or more, 26, 26 or more, 27, 27 or more, 28, 28 or more, 29, 29 or more, 30, 30 or more, 35, 35 or more, 40, 40 or more, 45, 45 or more, 50, 50 or more, 55, 55 or more, 60, 60 or more, 65, 65 or more, 70, 70 or more, 75, 75 or more, 80, 80 or more, 85, 5 above, 90, 90 or more, 95, 95 or more, 100, 100 or more, or any combination, can be used as the predetermined pattern.
様々な異なる特性は、多次元シグナルからのパターン、インジケータレベルの分析のためのパターン、または他の共通特性を欠く分子から多次元シグナル(たとえば、レポーターシグナルまたはインジケータシグナル)を分離する、あるいは多次元シグナル/検体結合体、断片結合体、多次元シグナル融合、多次元シグナル融合断片および/または多次元シグナルペプチドを分離するパターンを生成するために使用される物理的特性として使用可能である。たとえば、共通特性のパターンとして有効な非限定的物理的特性には、質量、電荷、等電点、疎水性、クロマトグラフィ特質、および密度などが含まれる。ある実施形態では、パターンを生成するために使用される物理的特性、あるいはセット内の多次元シグナル/検体結合体、断片結合体、多次元シグナル融合、多次元シグナル融合断片または多次元シグナルペプチドによって共有され(および、多次元シグナル/検体結合体断片結合体、多次元シグナル融合、多次元シグナル融合断片または多次元シグナルペプチドを区別または分離するのに使用される)物理的特性は、単なる特徴または部位(たとえば、ビオチンなどのアフィニティタグ)の存在ではなく、多次元シグナル、多次元シグナル/検体結合体、断片結合体、多次元シグナル融合、多次元シグナル融合断片および/または多次元シグナルペプチドの総合的特性(たとえば、総質量、総電荷、等電点、総疎水性など)である。上記特性は本明細書では「総合的」特性と称される(よって、セット内の多次元シグナル/検体結合体、断片結合体、多次元シグナル融合、多次元シグナル融合断片または多次元シグナルペプチドは、「共通の総合的特性」を共有すると称される)。多次元シグナル(たとえば、レポーターシグナルまたはインジケータシグナル)、多次元シグナル/検体結合体、断片結合体、多次元シグナル融合、多次元シグナル融合断片および/または多次元シグナルペプチドは、アフィニティタグなどの特徴および部位を有することができ、上記特徴および部位は(たとえば、質量に寄与することによって)総合的特性に寄与することができると理解すべきである。しかし、上記の限定的で孤立した特徴および部位は概して、総合的特性の唯一の根拠としての役目は果たさない。 A variety of different properties separate patterns from multidimensional signals, patterns for indicator-level analysis, or molecules that lack other common properties (eg, reporter signals or indicator signals), or multidimensional It can be used as a physical property used to generate a pattern that separates signal / analyte conjugates, fragment conjugates, multidimensional signal fusions, multidimensional signal fusion fragments and / or multidimensional signal peptides. For example, non-limiting physical properties that are useful as a pattern of common properties include mass, charge, isoelectric point, hydrophobicity, chromatographic properties, density, and the like. In certain embodiments, depending on the physical characteristics used to generate the pattern, or multidimensional signal / analyte conjugate, fragment conjugate, multidimensional signal fusion, multidimensional signal fusion fragment or multidimensional signal peptide in the set A physical property that is shared (and used to distinguish or separate multidimensional signal / analyte conjugate fragment conjugates, multidimensional signal fusions, multidimensional signal fusion fragments or multidimensional signal peptides) is simply a feature or Multidimensional signal, multidimensional signal / analyte conjugate, fragment conjugate, multidimensional signal fusion, multidimensional signal fusion fragment and / or multidimensional signal peptide, not the presence of a site (eg, an affinity tag such as biotin) Characteristics (eg, total mass, total charge, isoelectric point, total hydrophobicity, etc.). The above properties are referred to herein as “overall” properties (thus multidimensional signal / analyte conjugates, fragment conjugates, multidimensional signal fusions, multidimensional signal fusion fragments or multidimensional signal peptides within a set , Referred to as sharing a “common overall characteristic”). Multidimension signals (eg, reporter signals or indicator signals), multidimension signal / analyte conjugates, fragment conjugates, multidimension signal fusions, multidimension signal fusion fragments and / or multidimension signal peptides are characterized by features such as affinity tags and It should be understood that the features and sites can contribute to overall properties (eg, by contributing to mass). However, the limited and isolated features and sites described above generally do not serve as the sole basis for overall properties.
複数セットの多次元シグナル(たとえば、レポーターシグナルおよびインジケータシグナル)は任意数の多次元シグナルを有することができる。たとえば、複数セットの多次元シグナルは、1つ、2つ以上の、3以上、4以上、5以上、6以上、7以上、8以上、9以上、10以上、20以上、30以上、40以上、50以上、60以上、70以上、80以上、90以上、100以上、200以上、300以上、400以上、または500以上の異なる多次元シグナルを有することができる。特定数の多次元シグナルおよび多数の多次元シグナルの範囲の特定終点が列挙されているが、特定数の多次元シグナルの1つ1つおよび多数の多次元シグナルの範囲の特定終点の1つ1つが明確にリストアップされていないものの意図されており、特定数の多次元シグナルの1つ1つおよび多数野多次元シグナルの範囲の特定終点の1つ1つがこれにより具体的に記載されている。 Multiple sets of multidimensional signals (eg, reporter signals and indicator signals) can have any number of multidimensional signals. For example, multiple sets of multidimensional signals are one, two or more, 3 or more, 4 or more, 5 or more, 6 or more, 7 or more, 8 or more, 9 or more, 10 or more, 20 or more, 30 or more, 40 or more. , 50 or more, 60 or more, 70 or more, 80 or more, 90 or more, 100 or more, 200 or more, 300 or more, 400 or more, or 500 or more different multidimensional signals. A specific number of multidimensional signals and a specific end point of a range of multidimensional signals are listed, but each one of a specific number of multidimensional signals and a specific end point of a range of multidimensional signals One is not explicitly listed, and is intended to specifically describe each specific number of multidimensional signals and each specific end point of a multi-field multidimensional signal range. .
複数セットの多次元シグナルは、鎖またはポリマーから成る多次元シグナルから構成することができる。セットの多次元シグナルは、セットが1種類の多次元シグナルから成ること、あるいは多次元シグナルがホモ鎖またはホモポリマーから成ることを意味するホモセットであってもよい。セットの多次元シグナルは、セットが異なる多次元シグナルから成ること、あるいは多次元シグナルが様々な種類の鎖またはポリマーから成ることを意味するヘテロセットであってもよい。特別な種類のヘテロセットは、異なるホモ鎖またはホモポリマー、たとえば、1つのペプチド鎖と1つの核酸鎖から成るセットである。別の特別な種類のヘテロセットは、鎖自体がヘテロ鎖またはヘテロポリマーであるセットである。さらに別の種類のヘテロセットは、ヘテロ鎖/ヘテロポリマーとホモ鎖/ホモポリマーの両方からなるセットである。
開示された多次元シグナルは、検体またはタンパク質と関連付ける、検体またはタンパク質に組み込む、あるいはその他の方法で結合することができる。多次元シグナルと検体間、または多次元シグナルとタンパク質間の実質的な物理的関連が生じない場合、あるいは単独で、検体またはタンパク質が存在しない場合、多次元シグナルは検体またはタンパク質(たとえば、多次元シグナルおよび検体またはタンパク質の混合物内で)結合することもできる。
Multiple sets of multidimensional signals can be composed of multidimensional signals consisting of chains or polymers. The multidimensional signal of the set may be a homoset meaning that the set consists of one type of multidimensional signal, or that the multidimensional signal consists of a homochain or a homopolymer. A set of multidimensional signals may be a heteroset, meaning that the set consists of different multidimensional signals, or that the multidimensional signal consists of various types of chains or polymers. A special kind of heteroset is a set consisting of different homochains or homopolymers, eg one peptide chain and one nucleic acid chain. Another special type of heteroset is a set in which the chain itself is a heterochain or heteropolymer. Yet another type of heteroset is a set consisting of both heterochains / heteropolymers and homochains / homopolymers.
The disclosed multidimensional signals can be associated with the analyte or protein, incorporated into the analyte or protein, or otherwise bound. If there is no substantial physical association between the multidimensional signal and the analyte, or between the multidimensional signal and the protein, or by itself, no analyte or protein is present, the multidimensional signal is the analyte or protein (eg, multidimensional It can also be bound within the signal and analyte or protein mixture).
多次元シグナルが検体またはタンパク質ともはや関連付けられていない場合、複数セットの多次元シグナルは、セット内の2つ以上の多次元シグナルがインジケータレベルの分析でパターンを生成する1つ以上の特性を有するときに使用可能である。さらに、レポーターシグナルが検体ともはや関連付けられていない場合、複数セットのレポーターシグナルは、セット内の2つ以上のレポーターシグナルが共通特性を有するレポーターシグナルを他の共通特性を欠く分子から区別および/または分離させることのできる1つ以上の共通特性を有する場合に使用可能である。多次元シグナルの検出は対応する検体またはタンパク質の存在を示す。 When a multidimensional signal is no longer associated with an analyte or protein, multiple sets of multidimensional signals have one or more characteristics that cause two or more multidimensional signals in the set to generate a pattern in indicator level analysis Sometimes available. Further, if the reporter signal is no longer associated with the analyte, the multiple sets of reporter signals can distinguish between reporter signals in which two or more reporter signals in the set have a common property from molecules lacking other common properties and / or It can be used when it has one or more common properties that can be separated. Detection of a multidimensional signal indicates the presence of the corresponding analyte or protein.
多次元シグナルは好ましくは、その質量電荷比に基づき分子間の高感度な区別を可能にする質量分析を用いて検出される。開示された多次元シグナルは、無数の標識付けおよび/または検出技術において全般的な標識として使用することができる。 Multidimensional signals are preferably detected using mass spectrometry that allows sensitive discrimination between molecules based on their mass-to-charge ratio. The disclosed multidimensional signals can be used as general labels in myriad labeling and / or detection techniques.
いくつかの形式の多次元シグナル(たとえば、レポーターシグナルまたはインジケータシグナル)は1つ以上のアフィニティタグを含むことができる。上記アフィニティタグは、アフィニティタグに基づく、標識タンパク質、標識検体、多次元シグナル、多次元シグナル断片、または多次元シグナル融合の検出、分離、選別、またはその他の操作を可能とする。インジケータシグナルに関しては、上記アフィニティタグは、パターンを生成するために使用される1セットのインジケータシグナルの(特性の根拠ではなく)特性から、および特性に加えて分離される。むしろ、上記アフィニティタグは、パターン生成特性に基づきインジケータシグナルを分離するという手段ではなく、開示された方法の前またはその1部としてサンプルを操作可能にするという異なる目的に供する。レポーターシグナルに関しては、上記アフィニティタグは、レポーターシグナルの別の分子からの分離を可能にする1セットのレポーターシグナルの(共通特性の根拠ではなく)共通特性から、および共通特性に加えて分離される。むしろ、上記アフィニティタグは、共通特性に基づきレポーターシグナルを分離するという手段ではなく、開示された方法の前またはその1部としてサンプルを操作可能にするという異なる目的に供する。 Some types of multidimensional signals (eg, reporter signals or indicator signals) can include one or more affinity tags. The affinity tag allows detection, separation, sorting, or other manipulation of labeled proteins, labeled analytes, multidimensional signals, multidimensional signal fragments, or multidimensional signal fusions based on affinity tags. With respect to the indicator signal, the affinity tag is separated from and in addition to the properties (not the basis of the properties) of the set of indicator signals used to generate the pattern. Rather, the affinity tag serves the different purpose of making the sample operable prior to or as part of the disclosed method, rather than a means of separating the indicator signal based on pattern generation characteristics. With respect to the reporter signal, the affinity tag is separated from and in addition to the common properties of the set of reporter signals that allow separation of the reporter signal from another molecule (rather than the basis for the common properties). . Rather, the affinity tag serves the different purpose of making the sample operable prior to or as part of the disclosed method, rather than a means of separating reporter signals based on common properties.
多次元シグナル(たとえば、レポーターシグナルまたはインジケータシグナル)は0、1、または2つ以上のアフィニティタグを有することができる。多次元シグナルが複数のアフィニティタグを有する場合、所与の多次元シグナル上のタグはすべて同じであっても、あるいは異なるアフィニティタグの組み合わせであってもよい。上述の、および本明細書の他の部分に記載される原則に従い、アフィニティタグはインジケータシグナル上で質量および/または電荷を差別的に変更するように使用し、レポータータグ上に質量および/または電荷を差別的に分布するように使用することもできる。アフィニティタグは、PCT出願WO00/11208に記載されるようにアフィニティ標識の使用と同様な方法で、多次元シグナルとともに使用することができる。 A multidimensional signal (eg, a reporter signal or indicator signal) can have zero, one, or more than one affinity tag. If the multidimensional signal has multiple affinity tags, the tags on a given multidimensional signal may all be the same or a combination of different affinity tags. In accordance with the principles described above and elsewhere herein, affinity tags are used to differentially change mass and / or charge on the indicator signal, and mass and / or charge on the reporter tag. Can also be used to be distributed differentially. Affinity tags can be used with multidimensional signals in a manner similar to the use of affinity tags as described in PCT application WO 00/11208.
ペプチド−DNA結合体(Olejnik et al.、Nucleic Acids Res.、27(23):4626〜31(1999))、PNA−DNA構築物の合成、およびWO00/04036の光解離性ユニバーサルヌクレオチドなどの特別なヌクレオチドは、開示された方法でインジケータシグナルとして使用することができる。有益な光解離性連結は、Marriott及びOttl、「ヘテロ二機能性光解離性交差結合試薬の合成と適用」、Methods Enzymol.291:155〜75(1998)にも記載されている。 Special peptides such as peptide-DNA conjugates (Olejnik et al., Nucleic Acids Res., 27 (23): 4626-31 (1999)), synthesis of PNA-DNA constructs, and the photolabile universal nucleotides of WO 00/04036 Nucleotides can be used as indicator signals in the disclosed methods. Useful photolabile linkages are described by Marriot and Ottl, “Synthesis and application of heterobifunctional photolabile cross-linking reagents”, Methods Enzymol. 291: 155-75 (1998).
多次元シグナルを、多次元シグナルを付加される検体またはタンパク質(あるいは、他の仲介分子)から正確に制御して解放することができるため、光解離性結合および連結は多次元シグナルにおいて(および多次元シグナルとの使用に)有効である。様々な光解離性結合および連結が既知であり、インジケータシグナル内で、およびインジケータシグナルとともに使用されるように適合させることができる。近年、光解離性アミノ酸は市販されるようになっている。たとえば、Fmoc保護光解離性のわずかに修飾されたフェニルアラニン(Fmoc−D,L−β Phe(2−NO2))が入手可能である(カタログナンバー0011−F;Innovachem、Tucson、AZ)。ニトロ基をフェニルアラニン環に導入することで、紫外光(約350nmの波長で)の照射下でアミノ酸を断片化させる。窒素レーザは約337nmで光を発し、断片化に使用することができる。使用される波長は、ペプチドの残りの部分に重大な損傷を及ぼさない。 Since the multidimensional signal can be precisely controlled and released from the analyte or protein (or other mediator molecule) to which the multidimensional signal is added, photodissociative binding and ligation occurs in the multidimensional signal (and Useful for use with dimensional signals). Various photolabile bonds and linkages are known and can be adapted for use in and with indicator signals. In recent years, photolabile amino acids have become commercially available. For example, Fmoc-protected photolabile slightly modified phenylalanine (Fmoc-D, L-β Phe (2-NO 2 )) is available (catalog number 0011-F; Innovachem, Tucson, AZ). By introducing a nitro group into the phenylalanine ring, amino acids are fragmented under irradiation with ultraviolet light (at a wavelength of about 350 nm). A nitrogen laser emits light at about 337 nm and can be used for fragmentation. The wavelength used does not cause significant damage to the rest of the peptide.
Fmoc合成はペプチド合成にとって一般的な技術であり、この技術を用いて、Fmoc−派生光解離性アミノ酸をペプチドに組み込むことができる。光解離性アミノ酸は任意の多次元シグナル内および多次元シグナルとともに使用可能であるが、ペプチド多次元シグナル(たとえば、ペプチドレポーターシグナルおよびペプチドインジケータシグナル)で特に有益である。 Fmoc synthesis is a common technique for peptide synthesis, and this technique can be used to incorporate Fmoc-derived photolabile amino acids into peptides. Photolabile amino acids can be used within and with any multidimensional signal, but are particularly useful with peptide multidimensional signals (eg, peptide reporter signals and peptide indicator signals).
多次元シグナルにおける、および多次元シグナルを伴う光解離性結合および連結の使用は、以下の例で説明することができる。空白のプラスチック製基板(たとえば、コンパクトディスク(CD))上の物質は、MALDIソースイオントラップを用いてその表面から直接測定できる。たとえば、組織サンプルの薄い部分はフラッシュ冷凍されてCD面に塗布することができる。多次元シグナル分子(たとえば、光解離性連結を介して多次元シグナルを付加された抗体)は、組織表面に塗布することができる。組織内で特定構成要素を認識することにより、抗体/多次元シグナル結合体の1部を関連付けることができる(余分な結合体は以後の洗浄ステップで除去される)。その後、多次元シグナルは紫外光を照射することにより抗体から解放し、MALDIイオントラップ機器を用いて直接検出することができる。 The use of photolabile bonds and linkages in and with multidimensional signals can be illustrated by the following examples. The material on a blank plastic substrate (eg, a compact disc (CD)) can be measured directly from its surface using a MALDI source ion trap. For example, a thin portion of a tissue sample can be flash frozen and applied to a CD surface. A multidimensional signal molecule (eg, an antibody to which a multidimensional signal has been added via a photolabile linkage) can be applied to the tissue surface. By recognizing specific components within the tissue, a portion of the antibody / multidimensional signal conjugate can be associated (excess conjugate is removed in a subsequent wash step). The multidimensional signal can then be released from the antibody by irradiation with ultraviolet light and detected directly using a MALDI ion trap instrument.
たとえば、配列CF*XXXXXDPXXXXXR(SEQ ID NO:9)(レポーターシグナルを含む)のペプチドは、ジスルフィド結合連結法を用いて抗体に付加することができる。MALDIレーザのUVソースを照射すると、修飾されたフェニルアラニン、F*でペプチドを切断し、XXXXXDPXXXXXRレポーターシグナル(SEQ ID NO:9のアミノ酸3〜15)を解放する。次に、レポーターシグナルは、本明細書の別の場所で説明されるように検出された、DP結合と電荷断片で断片化することができる。別の例では、配列CF*XXXXXXXXXXXXR(SEQ ID NO:12)(インジケータシグナルを含む)のペプチドはジスルフィド結合連結法を用いて抗体に付加することができる。MALDIレーザのUVソースを照射すると、修飾されたフェニルアラニン、F*でペプチドを切断し、XXXXXXXXXXXXRインジケータシグナル(SEQ ID NO:12のアミノ酸3〜15)を解放する。 For example, a peptide of the sequence CF * XXXXXXDPXXXXXXR (SEQ ID NO: 9) (including the reporter signal) can be added to the antibody using the disulfide bond linkage method. When irradiated with a UV source of a MALDI laser, the peptide is cleaved with a modified phenylalanine, F * , releasing the XXXXXXDPXXXXXX reporter signal (amino acids 3-15 of SEQ ID NO: 9). The reporter signal can then be fragmented with DP binding and charge fragments detected as described elsewhere herein. In another example, a peptide of the sequence CF * XXXXXXXXXXXXR (SEQ ID NO: 12) (including indicator signal) can be added to the antibody using a disulfide bond linkage method. Irradiation with a MALDI laser UV source cleaves the peptide with a modified phenylalanine, F * and releases the XXXXXXXXXXXXR indicator signal (amino acids 3-15 of SEQ ID NO: 12).
多次元シグナルを伴う光解離性連結の使用の別の例では、多次元シグナル分子として使用されるDNA−ペプチドキメラが含まれる。上記多次元シグナル分子は、特定の核酸配列を検出するプローブとして有効である。DNA−ペプチドキメラ(あるいは、PNA−ペプチドキメラ)では、ペプチド部分は多次元シグナルであってもよいし、多次元シグナルを含んでもよい。光解離性フェニルアラニンを、たとえば、DNAペプチドと多次元シグナル分子の接合部の近傍に配置すると、紫外光によって多次元シグナルを多次元シグナル分子から解放することができる。解放された多次元シグナルは直接検出する、あるいは本明細書の他の場所で記載されたように断片化し検出することができる。上述の抗体−ペプチド多次元シグナル分子の場合と同様に、DNA−ペプチドキメラは、CDなどの基板の表面に存在する核酸分子およびMALDIレーザのUVソースを用いて解放された多次元シグナルと関連付けることができる。 Another example of the use of a photolabile linkage with a multidimensional signal includes DNA-peptide chimeras used as multidimensional signal molecules. The multidimensional signal molecule is effective as a probe for detecting a specific nucleic acid sequence. In a DNA-peptide chimera (or PNA-peptide chimera), the peptide portion may be a multidimensional signal or may contain a multidimensional signal. When the photolabile phenylalanine is arranged, for example, in the vicinity of the junction between the DNA peptide and the multidimensional signal molecule, the multidimensional signal can be released from the multidimensional signal molecule by ultraviolet light. The released multidimension signal can be detected directly or fragmented and detected as described elsewhere herein. As with the antibody-peptide multidimensional signal molecule described above, the DNA-peptide chimera is associated with the released multidimensional signal using a nucleic acid molecule present on the surface of a substrate such as a CD and a UV source of a MALDI laser. Can do.
様々な効果を実現するため、複数の光解離性結合および/または連結は、同一の多次元シグナルまたは多次元シグナル結合体(たとえば、多次元シグナル分子または多次元シグナル融合)内でまたはそれと一緒に使用することができる。たとえば、異なる波長の光によって切断される異なる光解離性連結は、該方法の様々なステージで切断される多次元シグナルまたは多次元シグナル結合体の様々な部分で使用することができる。様々な断片化波長のおかげで、たとえば、解放と断片化方法の組み合わせを可能にする順次処理を行うことができる。 To achieve various effects, multiple photolabile bonds and / or linkages can be within or together with the same multi-dimensional signal or multi-dimensional signal conjugate (eg, multi-dimensional signal molecule or multi-dimensional signal fusion) Can be used. For example, different photolabile linkages cleaved by different wavelengths of light can be used in different parts of a multidimensional signal or multidimensional signal conjugate that are cleaved at different stages of the method. Thanks to the various fragmentation wavelengths, for example, sequential processing can be performed which allows a combination of release and fragmentation methods.
1例として、2つの光解離性アミノ酸、Z(赤外線での切断波長)およびF*(光解離性フェニルアラニン、紫外線での切断波長)を含むペプチドは、アミノ末端を既知の化学反応を利用して検体または他の分子に付加することができる形式XZXXXXXXF*XXXXXXRで構成可能である。その結果が、レポーターシグナル/検体結合体(もしくは、レポーター分子)、またはインジケータシグナル/検体結合体(もしくは、インジケータ分子)である。多次元シグナルは、適切な光の波長(この例では赤外線)を結合体に照射し、それによってZでの結合を切断することによって、結合体から解放することができる。いったん親イオンが選択され、イオントラップに保管されたら、多次元シグナルは適切な光の波長(この例では紫外線)を照射することによって断片化され、検出および計量可能な娘イオン(XXXXXXR+)を作成する。 As an example, a peptide containing two photolabile amino acids, Z (infrared cleavage wavelength) and F * (photodissociable phenylalanine, ultraviolet cleavage wavelength) uses a known chemical reaction at the amino terminus. It can consist of the format XZXXXXXXXF * XXXXXXXR that can be attached to an analyte or other molecule. The result is a reporter signal / analyte conjugate (or reporter molecule) or an indicator signal / analyte conjugate (or indicator molecule). The multidimensional signal can be released from the conjugate by irradiating the conjugate with the appropriate wavelength of light (infrared in this example), thereby breaking the bond at Z. Once the parent ion is selected and stored in the ion trap, the multidimensional signal is fragmented by irradiating with the appropriate wavelength of light (in this example, ultraviolet light) and the daughter ion (XXXXXXXR + ) that can be detected and quantified. create.
多次元シグナル、レポーターシグナルおよび/またはインジケータシグナルとして使用可能な別の標識は、米国出願第2004/0018565号、2003/0100018号、2003/0050453号、2004/0023274号、2002/014673号、2003/0022225号、および米国特許第6,312,893号、6,312,904号、6,629,040号、およびGeysen et al.(Chemistry & Biology3(8):679〜688(1996))に記載され、それらはすべて本明細書に言及により組み込む。 Other labels that can be used as multidimension signals, reporter signals and / or indicator signals are US applications 2004/0018565, 2003/0100018, 2003/0050453, 2004/0023274, 2002/014673, 2003 / 0022225, and US Pat. Nos. 6,312,893, 6,312,904, 6,629,040, and Geysen et al. (Chemistry & Biology 3 (8): 679-688 (1996)), all of which are incorporated herein by reference.
多次元シグナルは任意の適切な技術を用いて、任意の所望の検体、化合物、基板、またはその他の組成に付加、連結、または固定することができる。本明細書で使用されるように、分子は、直接的または間接的に共有結合されるときに連結される。間接的結合の1つの形式がリンカー分子を介するものである。多次元シグナルは任意の適切な結合反応によって、検体、化合物、基板、またはその他の組成に結合することができる。結合化合物のための多くの化学物質および技術は既知であり、多次元シグナルを検体に連結するために使用することができる。たとえば、結合は、チオール、エポキシド、チオール用ニトリル、NHSエステル、イソチオシアン、アミン用イソチオシアン酸塩、アミン、およびカルボン酸用アルコールを用いて実行することができる。別の例では、第一級アミンのアセチル化を介して連結可能なペプチド多次元シグナルが既知である(Wetzel et al.、Bioconjugate Chem1、114〜122(1990))。
B.レポーターシグナル
レポーターシグナル(レポーターシグナルペプチドとも呼ばれる)は、優先的に断片化され、分解され、反応され、誘導体化され、あるいは検出のために他の方法で修飾または変更される分子である。レポーターシグナル多次元シグナルの1つの形式である。
多次元シグナルおよびレポーターシグナルの特性を有する派生物ならびにその派生物への言及は、多次元シグナルのレポーターシグナルバージョンと同じとみなすことができる(および、この状況で、標識は入れ替えることができる)。修飾レポーターシグナルの検出は好ましくは、質量分析によって達成される。開示されたレポーターシグナルは好ましくは、セットのメンバーが同じ質量電荷比(m/z)を有するセット内で使用される。これにより、質量電荷比に基づく、高感度なフィルタリングまたはレポーターシグナルの別の分子からの分離が簡易化される。レポーターシグナルは、レポーターシグナルの修飾と異なる修飾レポーターシグナルの識別を可能とする任意の構造を採ることができる。レポーターシグナルは好ましくは、少なくとも1つの優先的な結合の破壊が分子内で誘発されるように構成される。名目上同一の分子質量と任意に選択された内部断片化点を有する1セットのレポーターシグナルは、断片化後、セットの各メンバーが独自の相関関係を持つ娘断片を生むように構成させることができる。便宜上、断片化され、分解され、反応され、誘導体化され、あるいは検出のために他の方法で修飾されたレポーターシグナルは断片化レポーターシグナルと称される。好適なレポーターシグナルはタンデム質量分析で断片化することができる。
Multidimensional signals can be added, linked, or immobilized to any desired analyte, compound, substrate, or other composition using any suitable technique. As used herein, molecules are linked when they are covalently bonded directly or indirectly. One form of indirect attachment is through a linker molecule. A multidimensional signal can be bound to an analyte, compound, substrate, or other composition by any suitable binding reaction. Many chemicals and techniques for binding compounds are known and can be used to link multidimensional signals to an analyte. For example, conjugation can be performed using thiols, epoxides, thiols for thiols, NHS esters, isothiocyanates, isothiocyanates for amines, amines, and alcohols for carboxylic acids. In another example, peptide multidimensional signals that can be linked via acetylation of primary amines are known (Wetzel et al., Bioconjugate Chem1, 114-122 (1990)).
B. Reporter signal A reporter signal (also called a reporter signal peptide) is a molecule that is preferentially fragmented, degraded, reacted, derivatized, or otherwise modified or altered for detection. Reporter signal is a form of multidimensional signal.
References to derivatives having the properties of multidimensional signals and reporter signals and their derivatives can be considered the same as the reporter signal version of the multidimensional signal (and in this situation the labels can be interchanged). Detection of the modified reporter signal is preferably accomplished by mass spectrometry. The disclosed reporter signals are preferably used in sets where the members of the set have the same mass to charge ratio (m / z). This simplifies sensitive filtering or separation of the reporter signal from another molecule based on the mass to charge ratio. The reporter signal can take any structure that allows for identification of a modified reporter signal that is different from the modification of the reporter signal. The reporter signal is preferably configured such that at least one preferential bond breakage is induced in the molecule. A set of reporter signals having nominally the same molecular mass and an arbitrarily selected internal fragmentation point can be configured such that after fragmentation, each member of the set yields a daughter fragment with a unique correlation. . For convenience, reporter signals that have been fragmented, degraded, reacted, derivatized, or otherwise modified for detection are referred to as fragmented reporter signals. A suitable reporter signal can be fragmented by tandem mass spectrometry.
レポーターシグナルは好ましくは、セット内のすべてのレポーターシグナルが類似の物理的特性を有するセット内で使用される。類似の(あるいは、共通の)特性によって、レポーターシグナルを1つ以上の特性を欠く別の分子から区別および/または分離することができる。好ましくは、セット内のレポーターシグナルは同じ質量電荷比(m/z)を有する。すなわち、セット内のレポーターシグナルは等圧にすることができる。これにより、質量電荷比に基づき、レポーターシグナル(および/またはレポーターシグナルが付加されるタンパク質または別の検体)を別の分子から正確に分離可能である。フィルタリングの結果、システムにとっての信号雑音比(S/N)は大幅に増大し、より高感度で正確な検出を可能にする。セットのレポーターシグナルは任意数のレポーターシグナルを有することができる。 Reporter signals are preferably used in sets where all reporter signals in the set have similar physical properties. Similar (or common) properties can distinguish and / or separate reporter signals from other molecules that lack one or more properties. Preferably, the reporter signals within the set have the same mass to charge ratio (m / z). That is, the reporter signal within the set can be isobaric. This allows the reporter signal (and / or the protein or other analyte to which the reporter signal is added) to be accurately separated from another molecule based on the mass to charge ratio. As a result of filtering, the signal-to-noise ratio (S / N) for the system is greatly increased, allowing for more sensitive and accurate detection. The set of reporter signals can have any number of reporter signals.
好適で一般的な総合特性は、サブユニット異性体の特性である。この特性は、1セットの少なくとも2つのレポーターシグナル(通常、サブユニットで構成されるサブユニット鎖で構成される、たとえば、ポリマーとポリマーを構成するユニット間の関係のように)がサブユニット異性体で構成されるときに生じ、セットはサブユニット異性体またはサブユニット用異性体と呼ぶことができる。サブユニットは本明細書のほかの場所で論じるが、レポーターシグナルは、ペプチドまたは核酸類またはポリマー(一般)などの任意の種類の鎖で構成し、それらは次にサブユニット、たとえば、アミノ酸とホスホヌクレオシド、およびmer(一般)でそれぞれ構成することができる。それぞれの種類のサブユニット内には、通常、すべて同種のサブユニットだが異なる複数のメンバーがある。たとえば、サブユニットの種類の「アミノ酸」内には、多くのメンバー、たとえば、ala、tyr、およびser、またはその他のアミノ酸の組み合わせがある。 Preferred general properties are those of subunit isomers. This property is that a set of at least two reporter signals (usually composed of subunit chains composed of subunits, such as the relationship between a polymer and a unit comprising a polymer) is a subunit isomer. And the set can be referred to as subunit isomers or subunit isomers. Although subunits are discussed elsewhere in this specification, the reporter signal can be composed of any type of chain, such as peptides or nucleic acids or polymers (generally), which are then subunits such as amino acids and phosphos. Each can be composed of a nucleoside and a mer (general). Within each type of subunit, there are usually multiple members that are all of the same type but different. For example, within the subunit type “amino acid” there are many members, eg, ala, tyr, and ser, or other amino acid combinations.
1セットのレポーターシグナルがサブユニット異性体である、あるいはサブユニット異性体で構成される場合、セットの個々がセット内のすべての他の個々のサブユニットのサブユニット異性体であることを意味する。異性体とは、サブユニット鎖を形成するサブユニットの構成(すなわち、分布またはアレイ)は同じだが、鎖を形成するサブユニットの全体的な連結性が異なることを意味する。したがって、たとえば、第1のレポーターシグナルは鎖ala−ser−lys−gln、第2のレポーターシグナルは鎖ala−lys−ser−gln、および第3のレポーターシグナルは鎖ala−ser−lys−proであってもよい。1セットのレポーターシグナルが第1のレポーターシグナルおよび第2のレポーターシグナルを含んで作成される場合、第1のレポーターシグナルと第2のレポーターシグナルは同一の構成を有する、すなわち、それぞれが1つのala、1つのser、1つのlys、および1つのglnを有するが、各鎖は異なる連結性を有するため、セットはサブユニット異性体となる。しかしながら、セットのレポーターシグナルが第1、第2、および第3のレポーターシグナルを含んで作成される場合、各鎖の構成は同一ではなく、第1及び第2の鎖はproを有しておらず、第3の鎖はginを有していないためセットは異性体とはならない。 When a set of reporter signals are subunit isomers or are composed of subunit isomers, it means that each individual in the set is a subunit isomer of all other individual subunits in the set . By isomers is meant that the subunits forming the subunit chain have the same configuration (ie, distribution or array), but the overall connectivity of the subunits forming the chain is different. Thus, for example, the first reporter signal is the chain ala-ser-lys-gln, the second reporter signal is the chain ala-lys-ser-gln, and the third reporter signal is the chain ala-ser-lys-pro. There may be. When a set of reporter signals is generated comprising a first reporter signal and a second reporter signal, the first reporter signal and the second reporter signal have the same configuration, i.e. each has one ala The set is a subunit isomer because it has one ser, one lys, and one gln, but each chain has a different connectivity. However, when a set of reporter signals is generated comprising a first, second, and third reporter signal, the configuration of each strand is not identical and the first and second strands do not have pro. First, the set does not become an isomer because the third strand has no gin.
もう1つの例は以下の通りである。第1のレポーターシグナルは鎖ala−グアノシン−lys−アデノシン、第2のレポーターシグナルは鎖ala−アデノシン−lys−グアノシン、および第3のレポーターシグナルは鎖ala−ser−lys−proであってもよい。1セットのレポーターシグナルが第1のレポーターシグナルおよび第2のレポーターシグナルを含んで作成される場合、第1のレポーターシグナルと第2のレポーターシグナルは同一の構成を有する、すなわち、それぞれが1つのala、1つのグアノシン、1つのlys、及び、1つのアデノシンを有するが、各鎖は異なる連結性を有するため、セットはサブユニット異性体となる。しかしながら、セットのレポーターシグナルが第1、第2、および第3のレポーターシグナルを含んで作成される場合、各鎖の構成は同一ではなく、第1及び第2の鎖はproまたはserを有しておらず、第3の鎖はグアノシンまたはアデノシンを有していないためセットは異性体とはならない。この例が示すように、セットはヘテロ鎖で構成する、あるいは含むことができ、依然としてサブユニット異性体とみなされる。 Another example is as follows. The first reporter signal may be chain ala-guanosine-lys-adenosine, the second reporter signal may be chain ala-adenosine-lys-guanosine, and the third reporter signal may be chain ala-ser-lys-pro. . When a set of reporter signals is generated comprising a first reporter signal and a second reporter signal, the first reporter signal and the second reporter signal have the same configuration, i.e. each has one ala Having one guanosine, one lys, and one adenosine, but each chain has a different connectivity, so the set is a subunit isomer. However, when a set of reporter signals is generated comprising a first, second, and third reporter signal, the configuration of each strand is not identical and the first and second strands have pro or ser And the third strand does not have guanosine or adenosine, so the set is not an isomer. As this example shows, the set can consist of or contain heterochains and still be considered subunit isomers.
セット内のレポーターシグナルは、断片化され、分解され、反応され、誘導体化され、あるいはセット内の異なるレポーターシグナルを区別するように他の方法で修飾または変更されることができる。好ましくは、レポーターシグナルは、電荷は同様だが質量の異なる断片を生むように断片化される。レポーターシグナルは異なる電荷および質量の断片を生むように、断片化することもできる。上記変更によって、セット内の各レポーターシグナルを、レポーターシグナルの断片の異なる質量電荷比によって区別することができる。これが可能なのは、セット内の非断片化レポーターシグナルは等圧にできるが、異なるレポーターシグナルの断片は非等圧だからである。したがって、開示されたレポーターシグナルの主要な特徴は、レポーターシグナルが同様の特性を有する一方で、修飾レポーターシグナルは区別可能なことである。 Reporter signals within a set can be fragmented, degraded, reacted, derivatized, or otherwise modified or altered to distinguish different reporter signals within the set. Preferably, the reporter signal is fragmented to yield fragments of similar charge but different mass. Reporter signals can also be fragmented to produce fragments of different charge and mass. With the above modifications, each reporter signal in the set can be distinguished by different mass to charge ratios of the reporter signal fragments. This is possible because non-fragmented reporter signals within a set can be isobaric, but fragments of different reporter signals are non-isobaric. Thus, a key feature of the disclosed reporter signal is that the reporter signal has similar properties while the modified reporter signal is distinguishable.
レポーターシグナルの断片における差別的質量分布は様々な方法で達成可能である。たとえば、同一の公称構造のレポーターシグナル(たとえば、同一のアミノ酸配列を有するペプチド)、重水素(2H)、三重水素(3H)17O、18O、13C、または14Cなどの異なる分布の重同位体で作成することができる;安定的な同位体が好ましい。セット内のすべてのレポーターシグナルは同数の所与の重同位体を有するが、これらの分布は様々なレポーターシグナルによって異なる。上記1セットのレポーターシグナルの例は、A*G*SLDPAGSLR、A*GSLDPAG*SLR、およびAGSLDPA*G*SLR(SEQ ID NO:2)であり、アスタリスクはアミノ酸を置換した少なくとも1つの重同位体を示す。単電荷親イオンと、切断DP結合での断片化後、1つの一次電荷娘イオンに関しては、3つの区別可能な一次娘イオン、PAGSLR+、PAG*SLR+、PA*G*SLR+(SEQ ID NO:2のアミノ酸6〜11)がある。 Differential mass distribution in reporter signal fragments can be achieved in a variety of ways. For example, different distributions of reporter signals of the same nominal structure (eg, peptides having the same amino acid sequence), deuterium ( 2 H), tritium ( 3 H) 17 O, 18 O, 13 C, or 14 C The stable isotopes are preferred. All reporter signals in the set have the same number of given heavy isotopes, but their distribution depends on the various reporter signals. Examples of the set of reporter signals are A * G * SLDPAGSLR, A * GSDLDPAG * SLR, and AGSLDPA * G * SLR (SEQ ID NO: 2), where the asterisk is at least one heavy isotope with an amino acid substitution Indicates. After fragmentation with a single charged parent ion and a cleaved DP bond, for one primary charged daughter ion, three distinct primary daughter ions, PAGSLR + , PAG * SLR + , PA * G * SLR + (SEQ ID NO: 2 amino acids 6-11).
同様に、同一の一般構造のレポーターシグナル(たとえば、同一のアミノ酸配列を有するペプチド)は、メチル化、リン酸化、硫酸化などの修飾または置換基の異なる分布、およびメチオニンのためのセレノ−メチオニンの使用で作成することができる。セット内のすべてのレポーターシグナルは同数の所与の修飾を有するが、これらの分布は様々なレポーターシグナルによって異なる。上記1セットのレポーターシグナルの例は、AGS*M*LDPAGSMLR、AGS*MLDPAGSM*LR,およびAGS*MLDPAGS*M*LR(SEQ ID NO:3)であり、S*はセリンではなくホスホセリン、M*はメチオニンでなくセレノ−メチオニンを示す。単電荷親イオンと、切断DP結合での断片化後、1つの一次電荷娘イオンに関しては、3つの区別可能な一次娘イオン、PAGSMLR+、PAGSM*LR+、PAGS*M*LR+(SEQ ID NO:3のアミノ酸7−13)がある。 Similarly, reporter signals of the same general structure (eg, peptides having the same amino acid sequence) can be modified by methylation, phosphorylation, sulfation, and other modifications or different distributions of substituents, and seleno-methionine for methionine. Can be created with use. All reporter signals in the set have the same number of given modifications, but their distribution depends on the various reporter signals. Examples of the above set of reporter signals are AGS * M * LDPAGSMLR, AGS * MLDPAGSM * LR, and AGS * MLDPAGS * M * LR (SEQ ID NO: 3), where S * is not serine but phosphoserine, M * Represents seleno-methionine, not methionine. After fragmentation with a single charged parent ion and a cleaved DP bond, for one primary charged daughter ion, three distinct primary daughter ions, PAGSMLR + , PAGSM * LR + , PAGS * M * LR + (SEQ ID NO: 3 amino acids 7-13).
同一の公称組成のレポーターシグナル(たとえば、同一のアミノ酸類で構成)は、異なる配列のサブユニットまたは構成要素のレポーターシグナルで作成することができる。セット内のすべてのレポーターシグナルは同数のサブユニットまたは構成要素を有するが、これらの分布は様々なレポーターシグナルによって異なる。上記1セットのレポーターシグナルの例は、AGSLADPGSLR(SEQ ID NO:4)、ALSLADPGSGR(SEQ ID NO:5)、ALSLGDPASGR(SEQ ID NO:6)である。単電荷親イオンと、切断DP結合での断片化後、1つの一次電荷娘イオンに関しては、3つの区別可能な一次娘イオン、PGSLR+(SEQ ID NO:4のアミノ酸7〜11)、PGSGR+(SEQ ID NO:5のアミノ酸7〜11)、PASGR+(SEQ ID NO:6のアミノ酸7〜11)がある。 Reporter signals of the same nominal composition (eg, composed of the same amino acids) can be generated with different sequence subunit or component reporter signals. All reporter signals in the set have the same number of subunits or components, but their distribution depends on the various reporter signals. Examples of the one set of reporter signals are AGSLADPGSLR (SEQ ID NO: 4), ALSLADPGSGR (SEQ ID NO: 5), and ALSLGDPASGR (SEQ ID NO: 6). After fragmentation with a single charged parent ion and a cleaved DP bond, for one primary charged daughter ion, three distinct primary daughter ions, PGSLR + (amino acids 7-11 of SEQ ID NO: 4), PGSGR + (SEQ ID NO: 5 amino acids 7 to 11), and PASG R + (SEQ ID NO: 6 amino acids 7 to 11).
同一の公称組成を有するレポーターシグナル(たとえば、同一のアミノ酸類で構成)は、レポーターシグナルの様々な位置で不安定または切断結合で作成することができる。セット内のすべてのレポーターシグナルは同数および同次のサブユニットまたは構成要素を有する。不安定または切断結合が特定のサブユニットまたは構成要素間に存在する場合、レポーターシグナル内のサブユニットまたは構成要素の配列は、不安定または切断結合を形成するサブユニットまたは構成要素を除けば同じであってもよい。レポーターシグナル融合で使用されるレポーターシグナルペプチドは好ましくは、この形式の差別的な質量分布を使用する。上記1セットのレポーターシグナルの例は、AGSLADPGSLR(SEQ ID NO:4)、AGSDPLAGSLR(SEQ ID NO:7)、ADPGSLAGSLR(SEQ ID NO:8)である。単電荷親イオンと、切断DP結合での断片化後、1つの一次電荷娘イオンに関しては、3つの区別可能な一次娘イオン、PGSLR+(SEQ ID NO:4のアミノ酸7〜11)、PLAGSLR+(SEQ ID NO:7のアミノ酸5〜11)、PGSLAGSLR+(SEQ ID NO:8のアミノ酸3〜11)がある。 Reporter signals having the same nominal composition (eg, composed of the same amino acids) can be generated with unstable or cleavable bonds at various positions of the reporter signal. All reporter signals in the set have the same number and order of subunits or components. When unstable or cleaved bonds are present between specific subunits or components, the sequence of the subunits or components in the reporter signal is the same except for the subunits or components that form unstable or cleaved bonds. There may be. Reporter signal peptides used in reporter signal fusion preferably use this form of differential mass distribution. Examples of the one set of reporter signals are AGSLADPSLR (SEQ ID NO: 4), AGSDPLAGSLR (SEQ ID NO: 7), and ADPGSLAGSL (SEQ ID NO: 8). After fragmentation with a single charged parent ion and a cleaved DP bond, for one primary charged daughter ion, three distinct primary daughter ions, PGSLR + (amino acids 7-11 of SEQ ID NO: 4), PLAGSLR + ( SEQ ID NO: 7 amino acids 5-11), PGSLAGSLR + (SEQ ID NO: 8 amino acids 3-11).
これらの各モードは、レポーターシグナルの断片の差別的な質量分布を生成するために、1つ以上の他のモードと組み合わせることができる。たとえば、異なる分布の重同位体を、不安定または切断結合が異なる位置で成されるレポーターシグナルにおいて使用することができる。異なる質量分布は他の方法で達成可能である。たとえば、レポーターシグナルは、様々な修飾を異なる位置で導入させることができる。有効な修飾の例は、メチオニン、硫酸化ではなく、アセチル化、メチル化、リン酸化、セレノ−メチオニンである。同様の原理は、レポーターシグナルで電荷を差別的に分布するために使用することができる。質量および電荷の差別的分布は、複数セットのレポーターシグナルで一緒に使用することができる。
レポーターシグナルは、切断結合と不安定結合の組み合わせを含むこともできる。これにより、区別可能なシグナルの組み合わせを増やす、あるいは検出を簡易化することができる。たとえば、不安定結合は等圧断片を解放するのに使用することができ、切断結合はタンパク質を解読するのに使用することができる。
Each of these modes can be combined with one or more other modes to generate a differential mass distribution of reporter signal fragments. For example, different distributions of heavy isotopes can be used in reporter signals where unstable or cleavable bonds are made at different positions. Different mass distributions can be achieved in other ways. For example, the reporter signal can introduce various modifications at different positions. Examples of effective modifications are methionine, not sulfation, but acetylation, methylation, phosphorylation, seleno-methionine. Similar principles can be used to differentially distribute charge with a reporter signal. Mass and charge differential distributions can be used together in multiple sets of reporter signals.
The reporter signal can also include a combination of a cleavage bond and a labile bond. Thereby, the combination of signals that can be distinguished can be increased, or detection can be simplified. For example, labile bonds can be used to release isobaric fragments and cleaved bonds can be used to decode proteins.
セレン置換はレポーターシグナルの質量を変更するのに使用することができる。セレンはメチオニン内で硫黄と置換し、修飾アミノ酸セレノメチオニンを生じることができる。セレンは、硫黄よりも大きい約47質量単位である。質量分析は、セレノメチオニンとメチオニンを特定の比率で組み込むペプチドまたはタンパク質を識別するのに使用することができる。既知のセレン/硫黄比を有する小さなタンパク質およびペプチドは好ましくは、セレノメチオニンとメチオニンを所望の比率で組み入れる化学合成によって作成される。大きなタンパク質またはペプチドは、セレノメチオニンとメチオニンを所望の比率で挿入する大腸菌発現系、またはその他の発現システムから作成することができる(Hendrickson et al.、「多波長異常回析(MAD)によって分析用に作成されるセレノメチオニンタンパク質:3次元構造の直接判定手段」Embo J、9(5):1665〜72(1990)、CowieおよびCohen、「硫黄の代わりにセレンを含む活性変更タンパク質の大腸菌による生合成」、Biochimica et Biophysica Acta、26:252〜261(1957)、およびOikawa et al.、「メタロセレノネイン、メタロチオネインのセレンアナログ:銅イオンとの複合体の合成および特徴」Proc Natl Acad Sci USA、88(8):3057〜9(1991)。 Selenium substitution can be used to alter the mass of the reporter signal. Selenium can substitute for sulfur in methionine to give the modified amino acid selenomethionine. Selenium is about 47 mass units larger than sulfur. Mass spectrometry can be used to identify peptides or proteins that incorporate selenomethionine and methionine in a specific ratio. Small proteins and peptides with known selenium / sulfur ratios are preferably made by chemical synthesis incorporating selenomethionine and methionine in the desired ratio. Large proteins or peptides can be generated from an E. coli expression system that inserts selenomethionine and methionine in the desired ratio, or other expression systems (Hendrickson et al., “For analysis by multi-wavelength abnormal diffraction (MAD). Selenomethionine protein prepared in: 3D structure direct determination means ”Embo J, 9 (5): 1665-72 (1990), Cowie and Cohen,“ Escherichia coli of an activity-modifying protein containing selenium instead of sulfur Synthesis ", Biochimica et Biophysica Acta, 26: 252-261 (1957), and Oikawa et al.," Metaloselenonein, a selenium analog of metallothionein: synthesis and characterization of complexes with copper ions "Proc Natl Acad Sci USA, 88 (8): 3057-9 (1991).
上述したように、レポーターシグナルは、レポーターシグナルをレポーターシグナルが付加される検体またはタンパク質(あるいは、その他の仲介分子)から正確に制御して解放させる光解離性連結を含むことができる。光解離性連結は、レポーターシグナルに組み込んで、開示された方法でレポーターシグナルの断片化のために使用することもできる。たとえば、光解離性アミノ酸(光解離性フェニルアラニンなど)はペプチドレポーターシグナルの所望位置に組み込むことができる。光解離性フェニルアラニン(F*)を含むXXXXXXF*XXXXXRなどのレポーターシグナルは光解離性である。その後、レポーターシグナルは適切な波長の光と検出された電荷断片を用いて断片化することができる。検出のためにレポーターシグナル(たとえば、表面から)をイオン化する際、重大な光解離(たとえば、2.94μmでEr:YAG)を引き起こさないMALDIレーザはイオン化のために使用することができ、第2のレーザ(たとえば、337nmで窒素)はレポーターシグナルを断片化するのに使用することができる。この場合、XXXXXXFXXXXXR+は光解離されてXXXXXR+を生む。第2のレーザはレポーターシグナルイオンパケットと任意の位置で交差することができる。この目的での質量分析計の真空システムの改良は単純である。 As described above, the reporter signal can include a photolabile linkage that precisely controls and releases the reporter signal from the analyte or protein (or other mediator molecule) to which the reporter signal is added. Photolabile linkages can also be incorporated into reporter signals and used for reporter signal fragmentation in the disclosed manner. For example, a photolabile amino acid (such as a photolabile phenylalanine) can be incorporated at the desired position of the peptide reporter signal. Reporter signals such as XXXXXXF * XXXXR containing photolabile phenylalanine (F * ) are photolabile. The reporter signal can then be fragmented using light of the appropriate wavelength and the detected charge fragment. When ionizing a reporter signal (eg, from the surface) for detection, a MALDI laser that does not cause significant photodissociation (eg, Er: YAG at 2.94 μm) can be used for ionization, Lasers (eg, nitrogen at 337 nm) can be used to fragment the reporter signal. In this case, XXXXXXFXXXXXXR + is photodissociated to produce XXXXXXR +. The second laser can intersect the reporter signal ion packet at any location. The modification of the mass spectrometer vacuum system for this purpose is simple.
レポーターシグナルにおける光解離性連結の使用は、レポーターシグナルが付加される検体またはタンパク質(あるいは、その他の構成要素)が衝突細胞内の切断結合断片化可能であるとき特に有効である。たとえば、レポーターシグナル融合において、タンパク質断片/レポーターシグナルポリペプチドは、タンパク質断片部分とレポーターシグナル部分の両方での切断結合を含むように生成することができる。1例はXXXXXXXXXDPXXX(XXXXXXXDPXXXXXXXR)XXXX(SEQ ID NO:10)で、括弧内の配列は、レポーターシグナル部分とDPジペプチドが切断結合を含み、Xが任意のアミノ酸であることを示す。衝突細胞内のこのポリペプチドを断片化すると、DP結合の一方または両方で断片化が生じることによって、断片スペクトルが複雑化される。レポーターシグナル部分における光解離性連結(たとえば、光解離性アミノ酸)の使用は、分析中のレポーターシグナルの特定の光解離を可能にする。たとえば、類似のポリペプチドXXXXXXXXXDPXXX(XXXXXXXF*XXXXXXXR)XXXX(SEQ ID NO:11)はレポーターシグナルのF*位置の特定光解離を可能にする。 The use of a photolabile ligation in the reporter signal is particularly effective when the analyte or protein (or other component) to which the reporter signal is added can be cleaved and fragmented in the collision cell. For example, in a reporter signal fusion, a protein fragment / reporter signal polypeptide can be generated to include a cleavage bond at both the protein fragment portion and the reporter signal portion. One example is XXXXXXXXXXXXDPXXX (XXXXXXXXXDPXXXXXXXXXR) XXXX (SEQ ID NO: 10), the sequence in parentheses indicates that the reporter signal moiety and DP dipeptide contain a cleavage bond, and X is any amino acid. Fragmenting this polypeptide within the collision cell complicates the fragment spectrum by causing fragmentation at one or both of the DP bonds. The use of a photolabile linkage (eg, a photolabile amino acid) in the reporter signal moiety allows for specific photodissociation of the reporter signal under analysis. For example, the similar polypeptide XXXXXXXXXXDPXXX (XXXXXXXF * XXXXXXXR) XXXX (SEQ ID NO: 11) allows specific photodissociation of the F * position of the reporter signal.
レポーターシグナルキャリブレータは、レポーターシグナル較正での使用によって特徴付けられる特別な形式のレポーターシグナルである。レポーターシグナルキャリブレータは上記および本明細書の他の部分に記載されるように、任意の形式のレポーターシグナルであってもよいが、評価される検体またはタンパク質とは物理的に関連付けられない別個の分子として使用される。したがって、レポーターシグナルキャリブレータは、検体またはタンパク質との結合のための反応性基を有する必要がなく(好ましくは有さず)、レポーターシグナルと関連付けられるとして本明細書に記載される特定結合分子または別の分子または構成要素と関連付けられる必要はない(好ましくは関連付けられない)。 Reporter signal calibrators are a special form of reporter signal characterized by use in reporter signal calibration. The reporter signal calibrator may be any form of reporter signal, as described above and elsewhere herein, but is a separate molecule that is not physically associated with the analyte or protein being evaluated. Used as. Thus, the reporter signal calibrator need not have (preferably not have) a reactive group for binding to the analyte or protein, and can be a specific binding molecule or another described herein as associated with the reporter signal. Need not be associated (preferably not associated) with any molecule or component.
レポーターシグナルキャリブレータは好ましくは、1つ以上の検体と1つ以上の共通特性を共有する。1つ以上の共通特性を共有するレポーターシグナルキャリブレータおよび検体は、レポーターシグナルキャリブレータ/検体セットと称される。1つのみの検体と1つのレポーターシグナルキャリブレータが共通特性を共有する場合、それらはレポーターシグナルキャリブレータ/検体対と称することもできる。レポーターシグナルキャリブレータ/検体セット内のレポーターシグナルキャリブレータおよび検体は合致していると言われる。共通特性により、レポーターシグナルキャリブレータおよびその合致する検体を1つ以上の特性を欠く別の分子から区別および/または分離することができる。好ましくは、セット内のレポーターシグナルキャリブレータおよび検体は同じ質量電荷比(m/z)を有する。すなわち、セット内の合致するレポーターシグナルキャリブレータおよび検体は等圧であってもよい。これにより、質量電荷比に基づき、レポーターシグナルキャリブレータおよび検体を他の分子から正確に分離することができる。レポーターシグナルキャリブレータは、変更されたレポーターシグナルキャリブレータを合致する検体から区別するために、断片化し、分解し、反応させ、誘導体化し、あるいは他の方法で修飾する、あるいは変更することができる。検体も断片化することができる。レポーターシグナルキャリブレータは電荷は同様だが質量の異なる断片を生むように断片化される、あるいは異なる電荷および質量の断片を生むように断片化することができる。上記変更により、レポーターシグナルキャリブレータ(および、もしあれば、同一のセットのメンバーである別の検体および/またはレポーターシグナルキャリブレータ)をレポーターシグナルキャリブレータの断片の異なる質量電荷比によって合致する検体から区別することができる。セット内の非断片化レポーターシグナルキャリブレータおよび検体は等圧だが、レポーターシグナルキャリブレータの断片は等圧でないため、これが可能である。したがって、開示されたレポーターシグナルキャリブレータの主要な特徴は、レポーターシグナルキャリブレータが合致する検体と類似の特性を有し、修飾レポーターシグナルキャリブレータが合致する検体から区別可能なことである。 The reporter signal calibrator preferably shares one or more common characteristics with one or more analytes. Reporter signal calibrators and analytes that share one or more common characteristics are referred to as a reporter signal calibrator / analyte set. If only one analyte and one reporter signal calibrator share common characteristics, they can also be referred to as a reporter signal calibrator / analyte pair. The reporter signal calibrator and the analyte in the reporter signal calibrator / analyte set are said to match. The common property allows the reporter signal calibrator and its matching analyte to be distinguished and / or separated from another molecule lacking one or more properties. Preferably, the reporter signal calibrator and the analyte in the set have the same mass to charge ratio (m / z). That is, the matching reporter signal calibrator and analyte in the set may be isobaric. This allows the reporter signal calibrator and the analyte to be accurately separated from other molecules based on the mass to charge ratio. The reporter signal calibrator can be fragmented, degraded, reacted, derivatized, or otherwise modified or altered to distinguish the altered reporter signal calibrator from the matching analyte. Samples can also be fragmented. Reporter signal calibrators can be fragmented to produce fragments of similar charge but different mass, or can be fragmented to produce fragments of different charge and mass. With the above changes, reporter signal calibrators (and other analytes and / or reporter signal calibrators, if any, that are members of the same set) are distinguished from matching analytes by different mass to charge ratios of reporter signal calibrator fragments. Can do. This is possible because the non-fragmented reporter signal calibrator and analyte in the set are isobaric, but the reporter signal calibrator fragments are not isobaric. Thus, a key feature of the disclosed reporter signal calibrator is that it has similar characteristics to the analyte that the reporter signal calibrator matches and is distinguishable from the analyte that the modified reporter signal calibrator matches.
レポーターシグナルキャリブレータとともに使用される好適な検体は、タンパク質、ペプチド、および/または タンパク質断片(便宜上、まとめてタンパク質と称する)である。1つ以上の共通特性を共有するレポーターシグナルキャリブレータとタンパク質はレポーターシグナルキャリブレータ/タンパク質セットと称される。1つのみのタンパク質と1つのレポーターシグナルキャリブレータが共通特性を共有するとき、それらはレポーターシグナルキャリブレータ/タンパク質対とも称される。レポーターシグナルキャリブレータ/検体セット内のレポーターシグナルキャリブレータおよびタンパク質は、合致していると言われる。 Suitable analytes for use with the reporter signal calibrator are proteins, peptides, and / or protein fragments (collectively referred to as proteins for convenience). Reporter signal calibrators and proteins that share one or more common properties are referred to as a reporter signal calibrator / protein set. When only one protein and one reporter signal calibrator share a common property, they are also referred to as a reporter signal calibrator / protein pair. Reporter signal calibrators and proteins in the reporter signal calibrator / analyte set are said to match.
本明細書の別の場所で説明したように、レポーターシグナルキャリブレータは、サンプル内の検体を存在および量を評価する基準として使用することができる。この目的で、評価される各検体用に設計されるレポーターシグナルキャリブレータは、分析されるサンプルと混合することができる。次に、検体と合致するレポーターシグナルキャリブレータは一緒に処理され、(好ましくは変更された形式で)検体およびレポーターシグナルキャリブレータの両方を検出する。検出されたレポーターシグナルキャリブレータまたは変更されたレポーターシグナルキャリブレータの量は、(追加されたレポーターシグナルキャリブレータの量は既知であるため)検出された検体または変更された検体のいずれの量を比較することができるか基準を提供する。これにより、サンプルに存在する検体の量を正確に測量することができる。 As described elsewhere herein, the reporter signal calibrator can use the analyte in the sample as a basis for assessing the presence and amount. For this purpose, a reporter signal calibrator designed for each analyte to be evaluated can be mixed with the sample to be analyzed. Next, reporter signal calibrators that match the analyte are processed together to detect both the analyte and the reporter signal calibrator (preferably in a modified format). The amount of reporter signal calibrator detected or altered reporter signal calibrator can compare the amount of either detected or altered analyte (because the amount of added reporter signal calibrator is known) Provide criteria for what can be done. Thereby, the amount of the specimen present in the sample can be accurately measured.
i−PROT標識は開示された組成および方法において、多次元シグナルおよびレポーターシグナルとして使用することができる。i−PROTシステムおよび標識はレポーターシグナルと称され、米国出願第2003/0194717号、米国出願第2004/0220412号、米国出願第2003/0124595号、および米国特許第6,824,981号に記載されており、レポーターシグナルの説明と標識付けおよび検出のためのレポーターシグナルの使用のためにそのすべてを言及により本明細書に組み込む。i−PROTシステムでは、レポーターシグナルはタンパク質などの検体に任意の方法で付加することができる。
i−PROTシステムでは、レポーターシグナルは好ましくは、電荷は同様だが質量の異なる断片を生むように断片化される。これにより、セット内の各標識検体(および/または 各レポーターシグナル)をレポーターシグナルの断片の異なる質量電荷比によって区別することができる。セット内の非断片化レポーターシグナルは等圧だが、異なるレポーターシグナルの断片は等圧でないため、これが可能である。
i-PROT labels can be used as multidimensional signals and reporter signals in the disclosed compositions and methods. The i-PROT system and label are referred to as reporter signals and are described in US Application No. 2003/0194717, US Application No. 2004/0220412, US Application No. 2003/0124595, and US Pat. No. 6,824,981. All of which are hereby incorporated by reference for the description of reporter signals and the use of reporter signals for labeling and detection. In the i-PROT system, the reporter signal can be added to an analyte such as a protein by any method.
In i-PROT systems, the reporter signal is preferably fragmented to produce fragments of similar charge but different mass. This allows each labeled analyte (and / or each reporter signal) in the set to be distinguished by different mass to charge ratios of the reporter signal fragments. This is possible because the non-fragmented reporter signals in the set are isobaric, but fragments of different reporter signals are not isobaric.
i−PROTシステムでは、レポーターシグナルは、セット内のすべてのレポーターシグナルが同様の特性(たとえば、同様の質量電荷比)を有するセット内で使用することができる。同様の特性によって、レポーターシグナルを1つ以上の特性を欠く別の分子から区別および/または分離することができる。好ましくは、セット内のレポーターシグナル は同じ質量電荷比(m/z)を有する。すなわち、セット内のレポーターシグナルは等圧である。 In i-PROT systems, reporter signals can be used in sets where all reporter signals in the set have similar properties (eg, similar mass to charge ratios). Similar properties allow the reporter signal to be distinguished and / or separated from another molecule lacking one or more properties. Preferably, the reporter signals within the set have the same mass to charge ratio (m / z). That is, the reporter signal within the set is isobaric.
iTRAQ標識は開示された組成および方法において、多次元シグナルおよびレポーターシグナルとして使用することができる。iTRAQシステムおよび標識は米国出願第2004/0220412号、およびPCT出願第WO2004/070352号に記載されており、iTRAQ標識の説明と標識付けおよび検出のためのiTRAQ標識の使用のために両者を本明細書に組み込む。iTRAQは、消化混合物内のペプチドのN−末端およびリシン側鎖に等圧質量標識を置く、計量タンパク質分析のための多重化セットの試薬を用いる標識付けシステムである。すべての誘導体化されたペプチドが等圧であり、クロマトグラフ的に区別不能となるが、多重セットの個々のメンバーを識別し計量するのに使用可能なCID後にシグニチャまたはレポーターイオンを生じるように、試薬は差別的に同位体標識付けされる。したがって、iTRAQ標識は1種のレポーターシグナルである。iTRAQ標識は、最大4つの異なる生体サンプル内のすべてのペプチドを同時に標識付けできることによって、MS/MSスペクトルからの相対的および絶対的計量を可能にするアミノ特異性の安定的な同位体試薬である。iTRAQシステムでは、レポーターは、検体がN−アルキル酢酸部位のカルボニル炭素を介して結合される置換または非置換酢酸部位でN−アルキル化される環窒素原子を具備する5、6または7員ヘテロ環であってもよく、異なる標識はそれぞれ1つ以上の重原子同位体を具備する。ヘテロ環は置換されても未置換であってもよい。ヘテロ環は脂肪族または芳香族である。ヘテロ環部位の可能な置換基はアルキル基、アルコキシ基、およびアリル基である。置換基は、支持する検体を結合するのに適したアミン基、ヒドロキシル基、またはチオール基などの保護基または未保護基を具備することができる。ヘテロ環は、1つ以上の窒素、酸素、または硫黄原子などの追加へテロ原子を具備することができる。 iTRAQ labels can be used as multidimensional signals and reporter signals in the disclosed compositions and methods. The iTRAQ system and label are described in US Application No. 2004/0220412 and PCT Application No. WO 2004/070352, both of which are described herein for the description of iTRAQ label and the use of iTRAQ label for labeling and detection. Include in the book. iTRAQ is a labeling system that uses multiplexed sets of reagents for quantitative protein analysis that place isobaric mass labels on the N-terminus and lysine side chains of peptides in the digestion mixture. All derivatized peptides are isobaric and chromatographically indistinguishable, but produce a signature or reporter ion after CID that can be used to identify and weigh individual members of multiple sets. Reagents are differentially isotopically labeled. Thus, iTRAQ label is a kind of reporter signal. iTRAQ label is an amino-specific stable isotope reagent that allows relative and absolute quantification from MS / MS spectra by allowing simultaneous labeling of all peptides in up to four different biological samples . In the iTRAQ system, the reporter is a 5, 6 or 7 membered heterocycle with a ring nitrogen atom where the analyte is N-alkylated at the substituted or unsubstituted acetic acid moiety attached through the carbonyl carbon of the N-alkylacetic acid moiety. And each different label comprises one or more heavy atom isotopes. The heterocycle may be substituted or unsubstituted. Heterocycles are aliphatic or aromatic. Possible substituents for the heterocyclic moiety are alkyl groups, alkoxy groups, and allyl groups. Substituents can comprise protected or unprotected groups such as amine groups, hydroxyl groups, or thiol groups suitable for binding the supporting analyte. Heterocycles can have one or more additional heteroatoms such as nitrogen, oxygen, or sulfur atoms.
iTRAQ標識付けの多重誘導体化化学反応の例の構成要素を図6および7に示す。Ross et al.、MCP Paper in Press、Manuscript M400129−MCP200(2004年9月28日)に記載されるように、6つのタンパク質の還元アルキル化消化混合物は、4つの同一のアリコートに分割される。Ross et al.は、iTRAQ標識の説明と標識付けおよび検出のためのiTRAQ標識の使用に関して、本明細書に言及により取り込む。次に、それぞれが4つの同位体標識タグのうちの1つで標識付けされ、様々な割合で混合物に結合される消化物に誘導体化される。多重等圧タグは114.1、115.1、116.1、117.1m/zで豊富なMS/MSシグニチャイオンを作成し、これらのピークの相対面積は標識ペプチドの割合に対応する。 The components of an example of iTRAQ labeled multiple derivatization chemistry are shown in FIGS. Ross et al. , MCP Paper in Press, Manusscript M400129-MCP200 (September 28, 2004), the six protein reductive alkylation digest mixture is divided into four identical aliquots. Ross et al. Is incorporated herein by reference for the description of iTRAQ labels and the use of iTRAQ labels for labeling and detection. Each is then labeled with one of four isotope-labeled tags and derivatized into digests that are bound to the mixture in various proportions. Multiple isobaric tags produced abundant MS / MS signature ions at 114.1, 115.1, 116.1, 117.1 m / z, the relative area of these peaks corresponding to the proportion of labeled peptide.
iTRAQのこの例の各シグニチャイオンの同位体濃縮によって課せられる質量シフトは、4つのタグのそれぞれの総質量が同一になるように、派生物のカルボニル構成要素で同位体濃縮と均衡させる。したがって、4つのタグのそれぞれで標識付けられた所与のペプチドは同一の整数質量を有し、質量差標識付けを超える感度増強を提供する。等圧ペプチドでは、所与のペプチド質量でのMSイオン電流は、混合物内のすべてのサンプルからのイオン電流の和であるため、MS前駆シグナルの分割および2つ以上のサンプルを組み合わせることによるスペクトルの複雑化は生じない(図6、図7)。ペプチド主鎖断片イオンはすべて等圧であるため等圧、感度増強はMS/MSスペクトルに繰り越される(図7)。 The mass shift imposed by the isotopic enrichment of each signature ion in this example of iTRAQ balances the isotopic enrichment with the carbonyl component of the derivative so that the total mass of each of the four tags is the same. Thus, a given peptide labeled with each of the four tags has the same integer mass, providing a sensitivity enhancement over mass difference labeling. For isobaric peptides, the MS ionic current at a given peptide mass is the sum of the ionic currents from all samples in the mixture, so the spectrum of the spectrum by combining the MS precursor signal and combining two or more samples No complication occurs (FIGS. 6 and 7). Since all peptide main chain fragment ions are isobaric, isobaric and sensitivity enhancement is carried over to the MS / MS spectrum (FIG. 7).
図6ではiTRAQ多重等圧標識付け化学反応の構造図が示される。図6Aは、レポーター基(N−メチルピペラジンを基本とする)と質量バランス基(カルボニル)およびペプチド反応性基(NHSエステル)とから成る完全な分子を示す。レポーターの総質量と分子のバランス構成要素は13Cおよび180原子の異なる同位体濃縮を用いて一定に維持され、重水素置換を含む濃縮に見られるクロマトグラフ分離が抱える問題を回避する。4つの試薬の合わせた質量が一定になるように(145.1ダルトン)、レポーター基の質量は114.1〜117.1m/z、バランス基の質量は28〜31ダルトンの範囲をとる。図6Bは、タグがペプチドと反応し、ペプチドアミン(リシンのN−末端またはエプシロンアミノ基)へのアミド連結を形成するときの構造を示す。衝突誘導性解離(CID)を受ける際、これらのアミド連結断片は主鎖ペプチド結合と同様の方法で破断する。しかしながら、タグアミド結合の断片化後、バランス(カルボニル)部位は失われ(中性損失)、電荷はレポーター基断片によって保持される。図6Cは4つの異なるレポーター基の質量(左)との4つの等圧の組み合わせに至るために使用される同位体タグ付けを示す。多重セットのうち1つのメンバーでそれぞれ標識付けされる4つの同一ペプチドの混合物は、MS内の単独の未分割前駆イオンとして現れる(同一m/z;中央)。衝突誘導性解離(CID)後、4つのレポーター基イオンは別々の質量として現れる(114〜117ダルトン;右)。その他すべての配列−情報断片イオン(b−、y−など)は等圧を維持し、それらの個々のイオン電流シグナル(シグナル強度)は付加的である。これは、N−末端とリシン側鎖の両方で標識付けされるトリプシンペプチドとトリプシンとの不完全な切断による内部リシン残留物を含むペプチドに関するケースにも当てはまる。よって、ペプチドの相対濃度は、対応するレポーターイオンの相対強度から推定される。計量は、MSではなくMS/MSステージで実行される。 FIG. 6 shows a structural diagram of the iTRAQ multiple isobaric labeling chemical reaction. FIG. 6A shows a complete molecule consisting of a reporter group (based on N-methylpiperazine), a mass balance group (carbonyl) and a peptide reactive group (NHS ester). The reporter's total mass and molecular balance components are kept constant using different isotopic enrichments of 13 C and 180 atoms, avoiding the problems associated with chromatographic separations seen in enrichment involving deuterium substitution. The mass of the reporter group ranges from 114.1 to 117.1 m / z and the mass of the balance group ranges from 28 to 31 daltons so that the combined mass of the four reagents is constant (145.1 daltons). FIG. 6B shows the structure when the tag reacts with the peptide to form an amide linkage to the peptide amine (N-terminal or epsilon amino group of lysine). Upon undergoing collision-induced dissociation (CID), these amide-linked fragments break in the same way as backbone peptide bonds. However, after fragmentation of the tag amide bond, the balance (carbonyl) site is lost (neutral loss) and the charge is retained by the reporter group fragment. FIG. 6C shows isotope tagging used to arrive at four isobaric combinations with four different reporter group masses (left). A mixture of four identical peptides, each labeled with one member of the multiplex set, appears as a single undivided precursor ion in the MS (identical m / z; middle). After collision-induced dissociation (CID), the four reporter group ions appear as separate masses (114-117 daltons; right). All other sequence-information fragment ions (b-, y-, etc.) remain isobaric and their individual ionic current signals (signal intensity) are additive. This is also the case for peptides that contain an internal lysine residue due to incomplete cleavage of trypsin with trypsin peptides that are labeled at both the N-terminus and the lysine side chain. Thus, the relative concentration of the peptide is estimated from the relative intensity of the corresponding reporter ion. Weighing is performed at the MS / MS stage, not the MS.
図7では、4つの等圧試薬のそれぞれで4つの別個の消化物を標識付けし、1:1:1:1の比で反応混合物を組み合わせることにより作製されたタンパク質消化混合物からのペプチドTPHPALTEAKのMS/MSスペクトルの例が示される。前駆体の同位体分布([M+H]+、1352.84m/z)はi)に示される。中央に示されるスペクトルの枠内の構成要素が最下部に示される。ii)には定量化に使用されるシグニチャイオンを示す低質量領域、iii)にはb6断片の同位体分布、iv)にはY7断片の同位体分布が示される。ペプチドは、N−末端およびC−末端リシン側鎖の両方で等圧タグにより標識付けされる。したがって、前駆イオンおよび内部断片イオン(たとえば、タイプb−およびタイプy−)のすべては、タグセット内の4つのメンバーをすべて含むが、等圧なままである。示される例は、4700MALDITOF−TOF分析器を用いて単一電荷[M+H]+ペプチドから得られるスペクトルであるが、同じことがESI−ソース質量分析計で分析されるあらゆる複数電荷ペプチドにも当てはまる。 In FIG. 7, the peptide TPHPALTAK from the protein digestion mixture made by labeling four separate digests with each of the four isobaric reagents and combining the reaction mixture in a 1: 1: 1: 1 ratio. An example of an MS / MS spectrum is shown. The isotope distribution of the precursor ([M + H] +, 1352.84 m / z) is shown in i). The components within the spectrum frame shown in the center are shown at the bottom. ii) shows the low mass region indicating the signature ion used for quantification, iii) shows the isotope distribution of the b 6 fragment, and iv) shows the isotope distribution of the Y 7 fragment. Peptides are labeled with isobaric tags at both the N-terminal and C-terminal lysine side chains. Thus, all of the precursor ions and internal fragment ions (eg, type b- and type y-) contain all four members in the tag set, but remain isobaric. The example shown is a spectrum obtained from a single charge [M + H] + peptide using a 4700 MALDITF-TOF analyzer, but the same is true for any multiple charge peptide analyzed on an ESI-source mass spectrometer.
TMT標識は、開示された組成および方法で多次元シグナルおよびレポーターシグナルとして使用することができる。TMTシステムは、米国出願第2003/0194717号に記載されており、TMT標識の説明と標識付けおよび検出のためのTMT標識の使用のために言及により本明細書に組み込む。TMT、すなわち、タンデム質量タグはタンデム質量分析において個々の断片化パターンを有する化学的な質量タグである。TMT標識は、開示された組成および方法で多次元シグナルおよびレポーターシグナルとして使用することができる。各TMTは直列で、質量レポーター基(M)または(M’)、プロ−断片化リンカー基(F)、質量正規化基(N)または(N’)およびアミン反応性基(M−F−N−(R)第1のタグ;およびM’−F−N’−(R)第2のタグ)を具備する。一連のすべてのメンバーは、クロマトグラフィおよび質量分析中の共溶出を確保する同一の総質量および物理的化学特性を有する。標識ペプチドがタンデムMSイオンビームに入ると、TMT’のプロ−断片化エレメントは解放されて独自の質量対電荷シグナルを生じる。
C.インジケータシグナル
インジケータシグナルは、インジケータシグナルを別の多次元シグナルから区別および/または分離させることのできる少なくとも1つの特徴を有する分子である。概して、インジケータシグナルは、同じレベルの分析に存在する別の多次元シグナルから区別可能および/または分離可能でありさえすればよい。インジケータシグナルは、セット内で使用することができる。したがって、たとえば、 いくつかの特性または特徴で異なる1セットのインジケータシグナルは、異なるサンプルおよび/または検体を標識付けするのに使用することができる。インジケータシグナルの形式によっては、認識可能なパターンが多次元シグナルの分析中に結果的に生じるように、特徴は、同じ検定または検定システムで使用されるレポーターシグナルおよび/または別の多次元シグナルの特徴と両立可能に選択される。たとえば、インジケータシグナルまたは複数セットのインジケータシグナルは、レポーターシグナルの質量(あるいは、質量電荷比)と異なる質量(あるいは、質量電荷比)を有し、複数セットのレポーターシグナルは同じ検定で使用され、質量分析における質量(あるいは、質量電荷比)の特有のパターンを生成することができる。
TMT labels can be used as multidimensional signals and reporter signals in the disclosed compositions and methods. The TMT system is described in US application 2003/0194717, which is incorporated herein by reference for the description of TMT labels and the use of TMT labels for labeling and detection. TMT, or tandem mass tag, is a chemical mass tag that has an individual fragmentation pattern in tandem mass spectrometry. TMT labels can be used as multidimensional signals and reporter signals in the disclosed compositions and methods. Each TMT is in series with a mass reporter group (M) or (M ′), a pro-fragmented linker group (F), a mass normalization group (N) or (N ′) and an amine reactive group (MF— N- (R) first tag; and M′-FN ′-(R) second tag). All members of the series have the same total mass and physicochemical properties ensuring co-elution during chromatography and mass spectrometry. When the labeled peptide enters the tandem MS ion beam, the TMT 'pro-fragmenting element is released, producing a unique mass-to-charge signal.
C. Indicator signal An indicator signal is a molecule having at least one characteristic that can distinguish and / or separate an indicator signal from another multidimensional signal. In general, the indicator signal need only be distinguishable and / or separable from other multidimensional signals present in the same level of analysis. Indicator signals can be used in the set. Thus, for example, a set of indicator signals that differ in several properties or characteristics can be used to label different samples and / or analytes. Depending on the format of the indicator signal, the feature may be a feature of a reporter signal and / or another multidimensional signal used in the same assay or assay system so that a recognizable pattern results during the analysis of the multidimensional signal. It is selected to be compatible with. For example, the indicator signal or multiple sets of indicator signals have a mass (or mass to charge ratio) that is different from the mass of the reporter signal (or mass to charge ratio), and multiple sets of reporter signals are used in the same assay, A unique pattern of mass (or mass to charge ratio) in the analysis can be generated.
開示されたインジケータシグナルは好ましくは、セットのメンバーが異なる質量電荷比(m/z)を有するセットで使用される。このような形式では、インジケータシグナルは、同一の検定で使用されるレポーターシグナルなどの別の多次元シグナルと異なる質量電荷比を有することが好ましい。これにより、質量電荷比に基づき、インジケータシグナルを互いにおよび別の多次元シグナルと高感度に区別しやすくなる。インジケータシグナルは、開示された方法の分析において別の多次元シグナルとともにパターンを生成できる任意の構造を採ることができる。 The disclosed indicator signals are preferably used in sets where the members of the set have different mass to charge ratios (m / z). In such a format, the indicator signal preferably has a different mass to charge ratio than another multidimensional signal, such as a reporter signal used in the same assay. This makes it easy to distinguish indicator signals from each other and from other multidimensional signals with high sensitivity based on the mass to charge ratio. The indicator signal can take any structure that can generate a pattern with another multidimensional signal in the analysis of the disclosed method.
インジケータシグナルは好ましくは、セット内のすべてのインジケータシグナルが異なる物理的特性を有するセットで使用される。異なる(あるいは、特徴的な)特性によって、インジケータシグナルを1つ以上の特性で異なる別の多次元シグナルから区別および/または分離することができる。好ましくは、セット内のインジケータシグナルは異なる質量電荷比(m/z)を有する。すなわち、セット内のインジケータシグナルは非等圧である。このため、インジケータシグナル(および/またはインジケータシグナルが付加されるタンパク質または別の検体)を質量電荷比に基づき別の分子から正確に分離し、相互におよび別の多次元シグナルと質量パターンを生成することができる。複数セットのインジケータシグナルは任意数のインジケータシグナルを有することができる。 Indicator signals are preferably used in sets where all indicator signals in the set have different physical characteristics. Different (or characteristic) characteristics can distinguish and / or separate the indicator signal from another multidimensional signal that differs in one or more characteristics. Preferably, the indicator signals in the set have different mass to charge ratios (m / z). That is, the indicator signal in the set is non-isobaric. For this reason, the indicator signal (and / or the protein or another analyte to which the indicator signal is added) is accurately separated from another molecule based on the mass-to-charge ratio, producing each other and another multidimensional signal and mass pattern. be able to. The multiple sets of indicator signals can have any number of indicator signals.
セット内のインジケータシグナルはサブユニット異性体であってもよいが、好ましくはそうではない。しかし、インジケータシグナルは、他のセットのメンバーの部分に対してサブユニット異性体である部分と、他のセットのメンバーの部分に対してサブユニット異性体でない部分とを有することができる。インジケータシグナルの非サブユニット異性体部分はセットのメンバー間の特性の差を根拠として役割を果たすことができる。したがって、たとえば、第1のインジケータシグナルは鎖trp−ala−ser−lys−gln、第2のインジケータシグナルは鎖pro−ala−lys−ser−gln、および第3のインジケータシグナルは鎖leu−ser−ala−lys−proであってもよい。第1のインジケータシグナルおよび第2のインジケータシグナルはそれぞれサブユニット異性体である部分(ala−ser−lys−glnまたはala−lys−ser−gln)とサブユニット異性体でない部分(trpまたはleu)を有する。第3のインジケータシグナルは、このサブユニット異性体部分を共有しない。しかし、3つのどのインジケータシグナルもサブユニット異性体部分(ala−ser−lys、ala−lys−serまたはser−ala−lys)を有する。 The indicator signals in the set may be subunit isomers, but are preferably not. However, the indicator signal can have portions that are subunit isomers relative to other set member portions and portions that are not subunit isomers relative to other set member portions. The non-subunit isomeric portion of the indicator signal can play a role on the basis of the difference in properties between the members of the set. Thus, for example, the first indicator signal is the chain trp-ala-ser-lys-gln, the second indicator signal is the chain pro-ala-lys-ser-gln, and the third indicator signal is the chain leu-ser- It may be ala-lys-pro. The first indicator signal and the second indicator signal respectively contain a moiety that is a subunit isomer (ala-ser-lys-gln or ala-lys-ser-gln) and a moiety that is not a subunit isomer (trp or leu). Have. The third indicator signal does not share this subunit isomer moiety. However, all three indicator signals have subunit isomer moieties (ala-ser-lys, ala-lys-ser or ser-ala-lys).
セレン置換はインジケータシグナルの質量を変更するのに使用することができる。セレンはメチオニン内で硫黄と置換し、修飾アミノ酸セレノメチオニンを生じることができる。セレンは、硫黄よりも大きい約47質量単位である。質量分析は、セレノメチオニンとメチオニンを特定の比率で組み込むペプチドまたはタンパク質を識別するのに使用することができる。既知のセレン/硫黄比を有する小さなタンパク質およびペプチドは好ましくは、セレノメチオニンとメチオニンを所望の比率で組み入れる化学合成によって作成される。大きなタンパク質またはペプチドは、セレノメチオニンとメチオニンを所望の比率で挿入する大腸菌発現系、またはその他の発現システムから作成することができる(Hendrickson et al.、「多波長異常回析(MAD)によって分析用に作成されるセレノメチオニンタンパク質:3次元構造の直接判定手段」Embo J、9(5):1665〜72(1990)、CowieおよびCohen、「硫黄の代わりにセレンを含む活性変更タンパク質の大腸菌による生合成」、Biochimica et Biophysica Acta、26:252〜261(1957)、およびOikawa et al.、「メタロセレノネイン、メタロチオネインのセレンアナログ:銅イオンとの複合体の合成および特徴」Proc Natl Acad Sci USA、88(8):3057〜9(1991))。 Selenium substitution can be used to change the mass of the indicator signal. Selenium can substitute for sulfur in methionine to give the modified amino acid selenomethionine. Selenium is about 47 mass units larger than sulfur. Mass spectrometry can be used to identify peptides or proteins that incorporate selenomethionine and methionine in a specific ratio. Small proteins and peptides with known selenium / sulfur ratios are preferably made by chemical synthesis incorporating selenomethionine and methionine in the desired ratio. Large proteins or peptides can be generated from an E. coli expression system that inserts selenomethionine and methionine in the desired ratio, or other expression systems (Hendrickson et al., “For analysis by multi-wavelength abnormal diffraction (MAD). Selenomethionine protein prepared in: 3D structure direct determination means ”Embo J, 9 (5): 1665-72 (1990), Cowie and Cohen,“ Escherichia coli of an activity-modifying protein containing selenium instead of sulfur Synthesis ", Biochimica et Biophysica Acta, 26: 252-261 (1957), and Oikawa et al.," Metaloselenonein, a selenium analog of metallothionein: synthesis and characterization of complexes with copper ions "Proc Natl Acad Sci USA, 88 (8): 3057-9 (1991)).
インジケータシグナルキャリブレータは、レポーターシグナル較正での使用によって特徴付けられる特別な形式のインジケータシグナルである。インジケータシグナルキャリブレータは、上記および本明細書の他の部分に記載されるような任意の形式のインジケータシグナルであってもよいが、評価される検体またはタンパク質と物理的に関連付けられない別個の分子として使用される。したがって、インジケータシグナルキャリブレータは、検体またはタンパク質との結合のための反応性基を有する必要がなく(好ましくは有さず)、インジケータシグナルと関連付けられるとして本明細書に記載される特定結合分子または別の分子または構成要素と関連付けられる必要はない(好ましくは関連付けられない)。インジケータシグナルキャリブレータは、一緒に使用されるときレポーターシグナルキャリブレータと所定パターンを生成する。レポーターシグナル較正では、レポーターシグナルキャリブレータは好ましくは1つ以上の検体と1つ以上の共通特性を共有し、インジケータシグナルキャリブレータは好ましくは共有しない。むしろ、インジケータシグナルキャリブレータは、レポーターシグナルキャリブレータとともにパターンを生成する役割を果たす。 An indicator signal calibrator is a special type of indicator signal characterized by its use in reporter signal calibration. The indicator signal calibrator may be any form of indicator signal as described above and elsewhere herein, but as a separate molecule that is not physically associated with the analyte or protein being evaluated. used. Thus, the indicator signal calibrator need not have (preferably not have) a reactive group for binding to the analyte or protein, and may be a specific binding molecule or another described herein as being associated with the indicator signal. Need not be associated (preferably not associated) with any molecule or component. The indicator signal calibrator generates a predetermined pattern with the reporter signal calibrator when used together. For reporter signal calibration, the reporter signal calibrator preferably shares one or more common properties with one or more analytes, and the indicator signal calibrator preferably does not share. Rather, the indicator signal calibrator serves to generate a pattern with the reporter signal calibrator.
ICAT標識は開示された組成および方法において、多次元シグナルおよびインジケータシグナルとして使用することができる。ICATシステムおよび試薬(標識)はPCT出願第WO00/011208号に記載され、ICATシステムを使用する例はPCT出願第WO02/090929号および米国出願第2002/0192720号に見られ、各出願はICAT標識の説明および 標識付けおよび検出のためのICAT標識の使用に関して言及により本明細書に組み込む。ICAT標識は、対照サンプル対実験サンプルの消化物から得られるシステイン−含有トリプシンペプチドの安定的な同位体相対濃度の使用を介して親和性単離し計量するように設計される。ある実施形態では、ICAT試薬は9[12C]または9[13C]原子のいずれかを含むアルキルリンカーに隣接するを含むチオール−特定反応性基を有し、結果的に同一のトリプシンペプチドの対照バージョン対対応する実験バージョン間で9ダルトンの質量差が生じる。ICAT試薬内のアルキルリンカーは、システイン−含有トリプシンペプチドの迅速な親和性単離を可能にする(切断可能な)ビオチン基に接続される。 ICAT labels can be used as multidimensional signals and indicator signals in the disclosed compositions and methods. ICAT systems and reagents (labels) are described in PCT application WO 00/011208, examples using the ICAT system can be found in PCT application WO 02/090929 and US application 2002/0192720, each application being an ICAT label Description and the use of ICAT labels for labeling and detection are incorporated herein by reference. The ICAT label is designed to affinity isolate and quantitate through the use of stable isotope relative concentrations of cysteine-containing tryptic peptides obtained from digests of control versus experimental samples. In certain embodiments, the ICAT reagent has a thiol-specific reactive group comprising adjacent to an alkyl linker comprising either a 9 [ 12 C] or 9 [ 13 C] atom, resulting in the same tryptic peptide of There is a 9 Dalton mass difference between the control version and the corresponding experimental version. The alkyl linker within the ICAT reagent is connected to a (cleavable) biotin group that allows rapid affinity isolation of cysteine-containing tryptic peptides.
質量欠損タグは開示された組成および方法で多次元シグナルおよびインジケータシグナルとして使用することができる。質量欠損タグとその使用は、米国出願第2002/0172961号およびHall et al.、J.「質量分析」38:809〜816(2003)に記載されており、質量欠損タグの説明と標識付けおよび検出のための質量欠損タグの使用のために両者を言及により本明細書に組み込む。質量欠損タグは、整数または略整数の質量差を有するイオン種の質量間に属する質量を有する質量分析イオン種を結果的に招くより大きな質量欠損を含むエレメントを使用する。よって、このような非整数質量を有する質量分析ピークは、標識付け種として識別され、他のピークと区別することができる。他の質量標識と同様、質量欠損タグで標識付けされる分子の特有の質量は、インジケータレベルの分析で使用される所定パターンに貢献することができる。
多次元シグナルおよび/またはインジケータシグナルとして使用可能なその他の標識は、米国出願第2004/0018565号、2003/0100018号、2003/0050453号、2004/0023274号、2002/014673号、2003/0022225号、および米国特許第6,312,893号、6,312,904号、6,629,040号、およびGeysen et al.(Chemistry & Biology 3(8):679〜688(1996))に記載されており、そのすべてが言及により組み込まれる。
D.検体およびタンパク質
開示された方法は、概して検出、測定および/または分析の対象として検体およびタンパク質を利用する。検体は、検出、測定、またはその他の方法で分析される分子または分子の一部である。「タンパク質」は検体の1種で、本発明によると、タンパク質、ペプチド、およびタンパク質またはペプチドの断片を含む。検体またはタンパク質は物理的に別々の分子である必要はないが、より大きな分子の1部であってもよい。検体は、生物学的分子、有機分子、化学物質、構成物、および開示された方法を適用できるその他の分子または構造を含む。異なる形式の開示された方法は他の形式の方法よりもいくつかの種類の検体にとって適切であることを理解すべきである。検体は標的分子とも称される。
Mass defect tags can be used as multidimensional signals and indicator signals in the disclosed compositions and methods. Mass defect tags and their use are described in US Application No. 2002/0172961 and Hall et al. , J .; “Mass Spectrometry” 38: 809-816 (2003), both incorporated herein by reference for the description of mass defect tags and the use of mass defect tags for labeling and detection. A mass defect tag uses an element that includes a larger mass defect that results in a mass-analyzing ionic species having a mass that falls between the masses of ionic species having an integer or nearly integer mass difference. Thus, a mass spectrometry peak having such a non-integer mass is identified as a labeling species and can be distinguished from other peaks. As with other mass labels, the unique mass of a molecule labeled with a mass defect tag can contribute to a predetermined pattern used in indicator level analysis.
Other labels that can be used as multidimensional signals and / or indicator signals are US applications 2004/0018565, 2003/0100018, 2003/0050453, 2004/0023274, 2002/014673, 2003/0022225, And US Pat. Nos. 6,312,893, 6,312,904, 6,629,040, and Geysen et al. (Chemistry & Biology 3 (8): 679-688 (1996)), all of which are incorporated by reference.
D. Analytes and Proteins The disclosed methods generally utilize analytes and proteins as objects for detection, measurement and / or analysis. An analyte is a molecule or part of a molecule that is detected, measured, or otherwise analyzed. A “protein” is a type of analyte and, according to the present invention, includes proteins, peptides, and fragments of proteins or peptides. The analyte or protein need not be physically separate molecules, but may be part of a larger molecule. Analytes include biological molecules, organic molecules, chemicals, constituents, and other molecules or structures to which the disclosed methods can be applied. It should be understood that the different types of disclosed methods are more suitable for some types of analytes than other types of methods. The specimen is also called a target molecule.
好適な検体は生物学的分子である。生物学的分子はタンパク質、ペプチド、酵素、アミノ酸修飾、タンパク質ドメイン、タンパク質モチーフ、核酸分子、核酸配列、DNA、RNA、mRNA、cDNA、代謝産物、炭水化物類、および核酸モチーフを含むがそれらに限定されない。本明細書で使用されるように、「生物学的分子」および「生体分子」は、分子あるいは生物組織を材料とする分子または多分子のアセンブリまたは組成の1部を指し、分子あるいは生物組織を材料とする分子または多分子のアセンブリまたは組成の1部に関連する。生体分子は、生物組織を材料とする分子に関連する完全に人工的な分子であってもよい。
E.サンプル
どのソースから得たどのサンプルも、開示された方法で使用することができる。概して、検体サンプルは、検体を含む、あるいは含むことのできるサンプルであるべきである。概して、タンパク質サンプルは、タンパク質分子を含む、あるいは含むことのできるサンプルであるべきである。適切な検体およびタンパク質サンプルの例は、細胞サンプル、組織サンプル、細胞抽出物、別のサンプルから精製された構成要素または断片、環境サンプル、バイオフィルムサンプル、培養サンプル、組織サンプル、体液、および細胞診サンプルである。その他多くのサンプルソースが既知であるか、あるいは開発されており、開示された方法とともに使用することができる。開示された方法で使用される好適なタンパク質サンプルは、細胞および組織のサンプルである。タンパク質サンプルは、複雑でも単純でもその間でもよい。たとえば、タンパク質サンプルはタンパク質の複合混合物(たとえば、組織サンプル)を含むことができ、タンパク質サンプルは高度に精製されたタンパク質製剤、または単独の種類のタンパク質であってもよい。同様に、検体サンプルは生物学的分子の複合混合物(たとえば、組織サンプル)を含むことができ、検体サンプルは高度に精製されたタンパク質製剤または単独の種類の分子であってもよい。
F.多次元分子
多次元分子(あるいは、多次元シグナル分子)は、多次元シグナルと特定結合分子または復号化タグを結合する分子である。好ましくは、多次元シグナルと特定結合分子または復号化タグは相互に共有結合される、あるいはつなげられる。本明細書で使用されるように、分子は直接的にまたは間接的に共有結合されるとき連結される。間接的な結合の1つの形式はリンカー分子を介するものである。多次元シグナルは、いくつかの確立された結合反応によって特定結合分子または復号化タグに連結させることができる。たとえば、Hendrickson et al.、Nucleic Acids Res.、23(3):522〜529(1995)はオリゴヌクレオチド類と抗体の適切な結合方法について記載している。レポーター分子は、レポーターシグナルと特定結合分子または復号化タグを結合する分子である。インジケータ分子は、インジケータシグナルと特定結合分子または復号化タグを結合する分子である。レポーター分子とインジケータ分子は多次元分子の形式である。
A preferred analyte is a biological molecule. Biological molecules include, but are not limited to, proteins, peptides, enzymes, amino acid modifications, protein domains, protein motifs, nucleic acid molecules, nucleic acid sequences, DNA, RNA, mRNA, cDNA, metabolites, carbohydrates, and nucleic acid motifs. . As used herein, “biological molecule” and “biomolecule” refer to a part of a molecular or multimolecular assembly or composition made from a molecule or biological tissue. It relates to a part of the molecular or multimolecular assembly or composition of the material. Biomolecules may be fully artificial molecules related to molecules made from biological tissue.
E. Samples Any sample from any source can be used in the disclosed manner. In general, an analyte sample should be a sample that contains or can contain an analyte. In general, a protein sample should be a sample that contains or can contain protein molecules. Examples of suitable analyte and protein samples include cell samples, tissue samples, cell extracts, components or fragments purified from another sample, environmental samples, biofilm samples, culture samples, tissue samples, body fluids, and cytology It is a sample. Many other sample sources are known or have been developed and can be used with the disclosed methods. Preferred protein samples for use in the disclosed methods are cell and tissue samples. Protein samples can be complex, simple, or in between. For example, a protein sample can include a complex mixture of proteins (eg, a tissue sample), and the protein sample can be a highly purified protein formulation or a single type of protein. Similarly, an analyte sample can include a complex mixture of biological molecules (eg, a tissue sample), and the analyte sample can be a highly purified protein preparation or a single type of molecule.
F. Multidimensional molecule A multidimensional molecule (or multidimensional signal molecule) is a molecule that binds a multidimensional signal to a specific binding molecule or decoding tag. Preferably, the multidimensional signal and the specific binding molecule or decoding tag are covalently linked or linked together. As used herein, molecules are linked when directly or indirectly covalently bound. One form of indirect attachment is through a linker molecule. A multidimensional signal can be linked to a specific binding molecule or decoding tag by several established binding reactions. For example, Hendrickson et al. Nucleic Acids Res. , 23 (3): 522-529 (1995) describe suitable methods for binding oligonucleotides and antibodies. A reporter molecule is a molecule that binds a reporter signal to a specific binding molecule or decoding tag. An indicator molecule is a molecule that binds an indicator signal to a specific binding molecule or decoding tag. Reporter molecules and indicator molecules are in the form of multidimensional molecules.
1つの形式のレポーター分子は復号化タグとしてペプチド核酸を有し、多次元シグナルとして多次元シグナルペプチドを有する。ペプチド核酸は、たとえば、オリゴヌクレオチド符号化タグと関連付けることによって、多次元シグナルペプチドを符号化タグと関連付けることができる。本明細書の別の場所に記載されるように、符号化タグは標識検体と別の分子に対して使用することができる。
本明細書で使用されるように、ある分子の(あるいは、からの)ループが他の分子の(あるいは、からの)ループを通過するとき、分子は別の分子につなげられると言われる。2つの分子はつながれるとき共有結合されていない。mugのハンドルの孔を通過する閉ループのストリングの類推によって、つなぎ鎖を視覚化することができる。概して、つなぎ鎖は、分子の1つまたは両方がループの周囲を自由に回転するように設計することができる。
G.特定結合分子
特定結合分子は、特定の分子または部位と特定して相互作用する分子である。特定結合分子と特定して相互作用する分子または部位は、本明細書では検体と称される。好適な検体は検体である。検体という用語は、特定結合分子と特定して相互作用する個々の分子とタンパク質のエピトープなどの上記分子の1部の両方を指すと理解される。レセプター/リガンド対のメンバーか合成ポリアミド類の抗体(Dervan 及び Burli、「ポリアミドによる配列−特定DNA認識」、Curr Opin Chem Biol、3(6):688〜93(1999);WemmerおよびDervan、「DNAの標的副溝」、Curr Opin Struct Biol、7(3):355〜61(1997))、核酸プローブ、および特定結合アフィニティを有する別の分子は、多次元分子のアフィニティ部分として有効な、特定結合分子の例である。
One type of reporter molecule has a peptide nucleic acid as a decoding tag and a multidimensional signal peptide as a multidimensional signal. A peptide nucleic acid can associate a multidimensional signal peptide with an encoding tag, eg, by associating it with an oligonucleotide encoding tag. As described elsewhere herein, encoded tags can be used for labeled analytes and other molecules.
As used herein, a molecule is said to be connected to another molecule when the loop of one molecule (or from) passes through the loop of (or from) another molecule. The two molecules are not covalently linked when they are joined. The tether can be visualized by analogy with a closed loop string passing through the hole in the mug handle. In general, tethers can be designed so that one or both of the molecules are free to rotate around the loop.
G. Specific binding molecule A specific binding molecule is a molecule that interacts specifically with a specific molecule or site. A molecule or moiety that specifically interacts with a specific binding molecule is referred to herein as an analyte. A preferred specimen is a specimen. The term analyte is understood to refer to both individual molecules that interact specifically with a specific binding molecule and parts of the molecule, such as protein epitopes. Antibodies of receptor / ligand pairs or synthetic polyamides (Dervan and Burli, “Sequence with Polyamide—Specific DNA Recognition”, Curr Opin Chem Biol, 3 (6): 688-93 (1999); Wemmer and Dervan, “DNA , "Target Minor Groove of", Curr Opin Struct Biol, 7 (3): 355-61 (1997)), nucleic acid probes, and other molecules with specific binding affinities are effective binding as an affinity part of a multidimensional molecule. It is an example of a molecule.
特定の検体と特定して相互作用する特定結合分子は、その検体に特定すると言われる。たとえば、特定結合分子が特定の抗原と関連付けられる抗体である場合、特定結合分子はその抗原に特定すると言われる。抗原は検体である。特定結合分子を含む多次元分子も、特定の検体に特定すると言うことができる。特定結合分子は好ましくは、抗体、リガンド、結合タンパク質、レセプタータンパク質、ハプテン、アプタマー、炭水化物類、合成ポリアミド類、ペプチド核酸類、またはオリゴヌクレオチド類である。好適な結合タンパク質はDNA結合タンパク質である。好適なDNA結合タンパク質は亜鉛フィンガモチーフ、ロイシンジッパーモチーフ、ヘリックス−ターン−ヘリックスモチーフである。これらのモチーフは、同一の特定結合分子内で組み合わせることができる。 A specific binding molecule that specifically interacts with a particular analyte is said to be specific to that analyte. For example, if a specific binding molecule is an antibody associated with a specific antigen, the specific binding molecule is said to be specific for that antigen. An antigen is a specimen. Multidimensional molecules including specific binding molecules can also be said to be specific to a particular analyte. The specific binding molecule is preferably an antibody, ligand, binding protein, receptor protein, hapten, aptamer, carbohydrates, synthetic polyamides, peptide nucleic acids, or oligonucleotides. A preferred binding protein is a DNA binding protein. Preferred DNA binding proteins are zinc finger motifs, leucine zipper motifs, helix-turn-helix motifs. These motifs can be combined within the same specific binding molecule.
多次元分子のアフィニティ部分として有益な抗体は市販されている、あるいは、十分に確立された方法を用いて作成することができる。たとえば、JohnstoneおよびThorpe、「実地免疫化学」(Blackwell Scientific Publications、Oxford、England、1987)の30〜85ページには、 多クローン性および単クローン性抗体の両方を作成するのに有効な一般的方法が記載されている。著書全体が、検定システム内での抗体の使用のための多くの一般的技術および原理について述べている。 Antibodies useful as affinity portions of multidimensional molecules are either commercially available or can be made using well-established methods. For example, Johnston and Thorpe, “Practical Immunochemistry” (Blackwell Scientific Publications, Oxford, England, 1987), pages 30-85, provide general methods effective for generating both polyclonal and monoclonal antibodies. Is described. The entire book describes many general techniques and principles for the use of antibodies within an assay system.
亜鉛フィンガの特性、亜鉛フィンガモチーフ、およびその相互作用は、Nardelli et al.、「亜鉛フィンガ−DNA認識:位置指示突然変異生成による基本特異性の分析」、Nucleic Acids Res.、20(16):4137〜44(1992)、Jamieson et al.、「変更されたDNA−結合特異性を有する亜鉛フィンガの生体外選択」、Biochemistry、33(19):5689〜95(1994)、ChandrasegaranおよびSmith、「キメラ制限酵素:次は何か」、Biol Chem380(7〜8):841〜8(1999)、およびSmith et al.、「キメラ制限酵素の基板特異性の詳細研究」、Nucleic Acids Res.、27(2):674〜81(1999)に記載されている。 The properties of zinc fingers, zinc finger motifs, and their interactions are described in Nardelli et al. "Zinc finger DNA recognition: analysis of basic specificity by position-directed mutagenesis", Nucleic Acids Res. , 20 (16): 4137-44 (1992), Jamison et al. "In vitro selection of zinc fingers with altered DNA-binding specificity", Biochemistry, 33 (19): 5687-95 (1994), Chandrasegaran and Smith, "Chimeric restriction enzyme: what's next", Biol Chem 380 (7-8): 841-8 (1999), and Smith et al. "Detailed Study of Substrate Specificity of Chimeric Restriction Enzymes", Nucleic Acids Res. 27 (2): 674-81 (1999).
1つの形式の特定結合分子は、オリゴヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチド派生物である。上記特定結合分子は、特定核酸配列を検出するために設計および使用される。したがって、オリゴヌクレオチド特定結合分子用の検体は核酸配列である。検体はより大きな核酸分子内でヌクレオチド配列であってもよい。オリゴヌクレオチド特定結合分子は、多次元分子と検体間の特有の安定的なハイブリッド形成を支持する任意の長さを有することができる。この目的で、10〜40ヌクレオチドの長さが好ましく、オリゴヌクレオチド特定結合分子は16〜25ヌクレオチドの長さが最も好ましい。オリゴヌクレオチド特定結合分子はペプチド核酸であることが好ましい。ペプチド核酸はDNAで安定的なハイブリッドを形成する。これにより、以後の増幅および検出作業中、ペプチド核酸特定結合分子を標的配列に堅固に付着することができる。 One type of specific binding molecule is an oligonucleotide or oligonucleotide derivative. The specific binding molecule is designed and used to detect a specific nucleic acid sequence. Thus, the analyte for the oligonucleotide specific binding molecule is a nucleic acid sequence. The analyte may be a nucleotide sequence within a larger nucleic acid molecule. Oligonucleotide-specific binding molecules can have any length that supports the unique and stable hybridization between multidimensional molecules and analytes. For this purpose, a length of 10-40 nucleotides is preferred, and an oligonucleotide specific binding molecule is most preferred of a length of 16-25 nucleotides. The oligonucleotide specific binding molecule is preferably a peptide nucleic acid. Peptide nucleic acids form stable hybrids with DNA. This allows the peptide nucleic acid specific binding molecule to be firmly attached to the target sequence during subsequent amplification and detection operations.
この有効な効果は、Gasparro et al.、Nucleic Acids Res.、22(14):2845〜2852(1994)に記載される三重螺旋化学結合技術を利用することによって、オリゴヌクレオチド特定結合分子で得ることができる。簡潔に言うと、オリゴヌクレオチド特定結合分子は、標的配列に混成されるとき、三重螺旋を形成するように設計される。これは、概して既知なように、好ましくは一次ホモプリンまたは一次ホモピリミジン標的配列のいずれかを選択することによって達成される。特定結合分子を構成する合致するオリゴヌクレオチド配列は、選択された標的配列を補完し、よってそれぞれ一次ホモピリミジンまたは一次ホモプリンとなる。特定結合分子(Gasparro et al.に記載される三重螺旋プローブに対応する)は、化学的に結合されるソラレン派生物を含む。特定結合分子の標的配列へのハイブリッド形成後、三重螺旋が形成される。三重螺旋に低波長紫外線を照射することによって、ソラレン派生物は標的配列へのプローブの交差結合を仲介する。
H.多次元シグナル融合
多次元シグナル融合は、単独のアミノ酸セグメントにおいて当該タンパク質またはペプチドと接合される多次元シグナルペプチド(すなわち、融合タンパク質)である。当該タンパク質およびペプチドと多次元シグナルペプチドとの上記融合は、融合を構成するアミノ酸セグメントを符号化する核酸分子からの融合タンパク質またはペプチドとして発現させることができる。多次元シグナル融合核酸分子または多次元シグナル核酸セグメントは、多次元シグナル融合を符号化する核酸分子または核酸配列とそれぞれ称される。
This effective effect is described in Gasparro et al. Nucleic Acids Res. 22 (14): 2845-2852 (1994), can be obtained with oligonucleotide-specific binding molecules. Briefly, oligonucleotide specific binding molecules are designed to form a triple helix when hybridized to a target sequence. This is accomplished, as is generally known, preferably by selecting either the primary homopurine or the primary homopyrimidine target sequence. The matching oligonucleotide sequences that make up the specific binding molecule complement the selected target sequence and are thus primary homopyrimidines or primary homopurines, respectively. Specific binding molecules (corresponding to the triple helix probe described in Gasparro et al.) Include psoralen derivatives that are chemically linked. After hybridization of the specific binding molecule to the target sequence, a triple helix is formed. By illuminating the triple helix with low wavelength ultraviolet light, the psoralen derivative mediates the cross-linking of the probe to the target sequence.
H. Multidimensional signal fusion A multidimensional signal fusion is a multidimensional signal peptide (ie, a fusion protein) that is joined to the protein or peptide in a single amino acid segment. The above fusion of the protein and peptide with a multidimensional signal peptide can be expressed as a fusion protein or peptide from a nucleic acid molecule that encodes the amino acid segments that make up the fusion. A multidimensional signal fusion nucleic acid molecule or multidimensional signal nucleic acid segment is referred to as a nucleic acid molecule or nucleic acid sequence that encodes a multidimensional signal fusion, respectively.
多次元シグナル融合に含まれる当該多次元シグナルペプチドおよびタンパク質は、直接融合される必要はない。すなわち、他のアミノ酸類、アミノ酸配列、および/またはペプチドエレメントが介入することができる。たとえば、エピトープタグがあるとすれば、多次元シグナル融合内の当該タンパク質と多次元シグナルペプチドとの間に配置させることができる。多次元シグナルペプチドは、タンパク質のN−末端、タンパク質のC−末端、ドメイン接合部内または接合部で、あるいはタンパク質内のその他の適切な位置など、任意の配置でタンパク質に融合させることができる。該方法の形式によっては、タンパク質が機能的であることが望ましい。このような場合、末端融合 または 内部ドメイン融合 であることが望ましい。タンパク質融合に関する当業者は概して、当該タンパク質が機能的である場合の融合の設計方法を承知している。別の実施形態では、多次元シグナルペプチドおよびタンパク質が任意の所望の構造組織を有している場合、タンパク質が機能的である必要はない。 The multidimensional signal peptides and proteins included in the multidimensional signal fusion need not be directly fused. That is, other amino acids, amino acid sequences, and / or peptide elements can intervene. For example, if there is an epitope tag, it can be placed between the protein in the multidimensional signal fusion and the multidimensional signal peptide. The multidimensional signal peptide can be fused to the protein in any configuration, such as at the N-terminus of the protein, at the C-terminus of the protein, within the domain junction or at the junction, or at any other suitable location within the protein. Depending on the format of the method, it may be desirable for the protein to be functional. In such cases, terminal fusion or internal domain fusion is desirable. Those skilled in the art of protein fusion are generally aware of how to design a fusion when the protein is functional. In another embodiment, the protein need not be functional if the multidimensional signal peptide and protein have any desired structural organization.
所与の多次元シグナル融合は、1つ以上の多次元シグナルペプチドと1つ以上の当該タンパク質またはペプチドとを含むことができる。さらに、多次元シグナル融合は、1つ以上のアミノ酸類、アミノ酸配列、および/またはペプチドエレメントを含むことができる。開示された多次元シグナル融合は単独の、連続ポリペプチド鎖を具備する。したがって、複数のアミノ酸セグメントは同一の連続ポリペプチド鎖の1部であってもよいが、所与のアミノ酸セグメントのすべての構成要素(すなわち、当該の多次元シグナルペプチド、タンパク質、およびペプチド)は同一の連続ポリペプチド鎖の1部である。 A given multidimensional signal fusion can include one or more multidimensional signal peptides and one or more proteins or peptides of interest. Furthermore, multidimensional signal fusions can include one or more amino acids, amino acid sequences, and / or peptide elements. The disclosed multidimension signal fusion comprises a single, continuous polypeptide chain. Thus, a plurality of amino acid segments may be part of the same continuous polypeptide chain, but all components of a given amino acid segment (ie, the relevant multidimensional signal peptide, protein, and peptide) are the same Part of a continuous polypeptide chain.
好適な実施形態では、多次元シグナルペプチド、多次元シグナル融合(あるいは、アミノ酸セグメント)、多次元シグナル融合を符号化する核酸セグメント、および/または多次元シグナル融合を符号化する核酸セグメントを具備する核酸分子は、セットを構成するまたはセット内に存在する、多次元シグナルペプチド、多次元シグナル融合、および/または多次元シグナル融合のサブセグメントが同様の特性(同様の質量電荷比など)を有するセットで使用される。同様の特性によって、多次元シグナル、多次元シグナル融合、または多次元シグナル融合のサブセグメントを1つ以上の特性を欠く別の分子から区別および/または分離することができる。好ましくは、セットを構成するまたはセット内に存在する、多次元シグナル、多次元シグナル融合、または多次元シグナル融合のサブセグメントが同じ質量電荷比(m/z)を有する。すなわち、セット内の多次元シグナル、多次元シグナル融合、または多次元シグナル融合のサブセグメントは等圧であってもよい。これにより、多次元シグナル、多次元シグナル融合、または多次元シグナル融合のサブセグメントは質量電荷比に基づき、別の分子から正確に分離することができる。フィルタリングの結果、システムにとっての信号雑音比(S/N)は大幅に増大し、より高感度で正確な検出を可能にする。 In a preferred embodiment, a nucleic acid comprising a multidimensional signal peptide, a multidimensional signal fusion (or amino acid segment), a nucleic acid segment encoding a multidimensional signal fusion, and / or a nucleic acid segment encoding a multidimensional signal fusion. Molecules are sets in which a multidimensional signal peptide, multidimensional signal fusion, and / or subsegments of a multidimensional signal fusion have similar properties (such as similar mass to charge ratios) that make up or are present in the set. used. Similar properties can distinguish and / or separate multidimension signals, multidimension signal fusions, or subdimensions of multidimension signal fusions from other molecules that lack one or more properties. Preferably, the subdimensions of a multidimensional signal, multidimensional signal fusion, or multidimensional signal fusion that comprise or are present in the set have the same mass to charge ratio (m / z). That is, the multi-dimensional signal, multi-dimensional signal fusion, or sub-segment of the multi-dimensional signal fusion in the set may be isobaric. This allows multidimensional signals, multidimensional signal fusions, or sub-segments of multidimensional signal fusions to be accurately separated from other molecules based on mass to charge ratio. As a result of filtering, the signal-to-noise ratio (S / N) for the system is greatly increased, allowing for more sensitive and accurate detection.
複数セットの多次元シグナル融合(アミノ酸セグメントとも称される)、多次元シグナル融合断片(多次元シグナル融合のサブセグメントまたはアミノ酸サブセグメントとも称される)、多次元シグナルペプチド、多次元シグナル融合を符号化する核酸セグメント、または多次元シグナル融合を符号化する核酸セグメントを具備する核酸分子は、任意数の多次元シグナル融合、多次元シグナル融合断片、多次元シグナルペプチド、多次元シグナル融合を符号化する核酸セグメント、または多次元シグナル融合を符号化する核酸セグメントを具備する核酸分子を有することができる。たとえば、複数セットの多次元シグナル融合、多次元シグナル融合断片、多次元シグナルペプチド、多次元シグナル融合を符号化する核酸セグメント、または多次元シグナル融合を符号化する核酸セグメントを具備する核酸分子は、1つ、2つ以上の、3以上、4以上、5以上、6以上、7以上、8以上、9以上、10以上、20以上、30以上、40以上、50以上、60以上、70以上、80以上、90以上、100以上、200以上、300以上、400以上、または500以上の異なる多次元シグナル融合、多次元シグナル融合断片、多次元シグナルペプチド、多次元シグナル融合を符号化する核酸セグメント、または多次元シグナル融合を符号化する核酸セグメントを具備する核酸分子を有することができる。特定数の多次元シグナル融合、多次元シグナル融合断片、多次元シグナルペプチド、多次元シグナル融合を符号化する核酸セグメント、および多次元シグナル融合を符号化する核酸セグメントを具備する核酸分子と、多数の多次元シグナル融合、多次元シグナル融合断片、多次元シグナルペプチド、多次元シグナル融合を符号化する核酸セグメント、および多次元シグナル融合を符号化する核酸セグメントを具備する核酸分子の範囲に関する特定終点とが列挙されているが、特定数の多次元シグナル融合、多次元シグナル融合断片、多次元シグナルペプチド、多次元シグナル融合を符号化する核酸セグメント、および多次元シグナル融合を符号化する核酸セグメントを具備する核酸分子の1つ1つと、多数の多次元シグナル融合、多次元シグナル融合断片、多次元シグナルペプチド、多次元シグナル融合を符号化する核酸セグメント、および多次元シグナル融合を符号化する核酸セグメントを具備する核酸分子の範囲に関する特定終点の1つ1つとが具体的に意図されており、明確にリストアップされていないものの、特定数の多次元シグナル融合、多次元シグナル融合断片、多次元シグナルペプチド、多次元シグナル融合を符号化する核酸セグメント、および多次元シグナル融合を符号化する核酸セグメントを具備する核酸分子の1つ1つと、多数の多次元シグナル融合、多次元シグナル融合断片、多次元シグナルペプチド、多次元シグナル融合を符号化する核酸セグメント、および多次元シグナル融合を符号化する核酸セグメントを具備する核酸分子の範囲に関する特定終点の1つ1つが本明細書により具体的に記載されている。 Multiple sets of multidimensional signal fusions (also referred to as amino acid segments), multidimensional signal fusion fragments (also referred to as subsegments or amino acid subsegments of multidimensional signal fusions), multidimensional signal peptides, multidimensional signal fusions A nucleic acid molecule comprising a nucleic acid segment that encodes or a nucleic acid segment that encodes a multidimensional signal fusion encodes any number of multidimensional signal fusions, multidimensional signal fusion fragments, multidimensional signal peptides, multidimensional signal fusions Nucleic acid molecules can be included that comprise nucleic acid segments or nucleic acid segments that encode multidimensional signal fusions. For example, a nucleic acid molecule comprising multiple sets of multidimensional signal fusions, multidimensional signal fusion fragments, multidimensional signal peptides, nucleic acid segments that encode multidimensional signal fusions, or nucleic acid segments that encode multidimensional signal fusions, 1, 2, or more, 3 or more, 4 or more, 5 or more, 6 or more, 7 or more, 8 or more, 9 or more, 10 or more, 20 or more, 30 or more, 40 or more, 50 or more, 60 or more, 70 or more, 80 or more, 90 or more, 100 or more, 200 or more, 300 or more, 400 or more, or 500 or more different multidimensional signal fusion, multidimensional signal fusion fragment, multidimensional signal peptide, nucleic acid segment encoding multidimensional signal fusion, Alternatively, it can have a nucleic acid molecule comprising a nucleic acid segment that encodes a multidimensional signal fusion. Nucleic acid molecules comprising a specific number of multidimensional signal fusions, multidimensional signal fusion fragments, multidimensional signal peptides, nucleic acid segments encoding multidimensional signal fusions, and nucleic acid segments encoding multidimensional signal fusions, and A multidimensional signal fusion, a multidimensional signal fusion fragment, a multidimensional signal peptide, a nucleic acid segment encoding a multidimensional signal fusion, and a specific endpoint for a range of nucleic acid molecules comprising a nucleic acid segment encoding a multidimensional signal fusion A listed number of multidimensional signal fusions, multidimensional signal fusion fragments, multidimensional signal peptides, nucleic acid segments encoding multidimensional signal fusions, and nucleic acid segments encoding multidimensional signal fusions Nucleic acid molecules, multiple multidimensional signal fusions, multidimensional signals Specific fusion endpoints, multidimensional signal peptides, nucleic acid segments encoding multidimensional signal fusions, and each specific endpoint for a range of nucleic acid molecules comprising nucleic acid segments encoding multidimensional signal fusions A specific number of multidimension signal fusions, multidimension signal fusion fragments, multidimension signal peptides, nucleic acid segments that encode multidimension signal fusions, and multidimension signal fusions that are intended and not specifically listed Each nucleic acid molecule comprising a nucleic acid segment to be encoded and a number of multidimensional signal fusions, multidimensional signal fusion fragments, multidimensional signal peptides, nucleic acid segments encoding multidimensional signal fusions, and multidimensional signal fusions Specific endpoints for a range of nucleic acid molecules comprising a nucleic acid segment encoding One one has been specifically described by the specification.
多次元シグナル融合は任意の適切な方法で発現させることができる。たとえば、核酸配列および多次元シグナル融合を符号化する核酸セグメントは、生体外、細胞内、および/または生体の細胞内で発現させることができる。核酸配列およびタンパク質の発現のための多くの技術およびシステムは既知であり、開示された多次元シグナル融合とともに使用することができる。たとえば、多くの発現配列、ベクターシステム、転換および移入技術、および遺伝子組み換え生体作成方法は既知であり、開示された多次元シグナルペプチド方法および組成とともに使用することができる。核酸構築物と細胞および生体の染色体とを統合するシステムが既知である(たとえば、Groth et al.(2000)「ファージインテグレーゼはヒトの細胞における効率的な部位特異統合を導く」、ProcNatlAcadSciUSA97:5995〜6000;Hong et al.(2001)多次元シグナル融合を符号化する開示された核酸分子およびセグメントとともに使用できる、あるいは多次元シグナル融合を符号化する核酸セグメントを形成する「哺乳類細胞における大遺伝子の組換えベースのクローニングおよび調節性発現のための2つのバクテリア人工染色体シャトルベクターの開発」、Analytical Biochemistry 291:142〜148)を参照)。 Multidimensional signal fusions can be expressed in any suitable manner. For example, nucleic acid sequences encoding nucleic acid sequences and multidimensional signal fusions can be expressed in vitro, in cells, and / or in cells of living organisms. Many techniques and systems for the expression of nucleic acid sequences and proteins are known and can be used with the disclosed multidimensional signal fusions. For example, many expression sequences, vector systems, conversion and transfer techniques, and genetically engineered organism production methods are known and can be used with the disclosed multidimensional signal peptide methods and compositions. Systems that integrate nucleic acid constructs with cellular and biological chromosomes are known (eg, Groth et al. (2000) “Phage integrase leads to efficient site-specific integration in human cells”, ProcNatlAcadSciUSA97: 5995. Hong et al. (2001) A set of large genes in mammalian cells that can be used with the disclosed nucleic acid molecules and segments that encode multidimensional signal fusions, or that form nucleic acid segments that encode multidimensional signal fusions. Development of two bacterial artificial chromosome shuttle vectors for recombination-based cloning and regulated expression ", Analytical Biochemistry 291: 142-148)).
本明細書で使用されるように、発現サンプルは、核酸分子から発現される1つ以上の多次元シグナル融合を含む、あるいは含む可能性のあるサンプルである。分析される発現サンプルは、サンプルの複雑さを低減するため分画または分離を受けることができる。断片化および分画は同一の検定で一緒に使用することもできる。上記断片化および分画は発現の分析を簡易化し拡張することができる。 As used herein, an expression sample is a sample that contains or can contain one or more multidimensional signal fusions expressed from a nucleic acid molecule. The analyzed expression sample can be fractionated or separated to reduce sample complexity. Fragmentation and fractionation can also be used together in the same assay. The fragmentation and fractionation can simplify and extend the analysis of expression.
多次元シグナル融合を符号化する核酸分子は、1セットの核酸分子によって符号化される多次元シグナル融合内の多次元シグナルペプチドが、多次元シグナルペプチドを共通特性を欠く分子から分離または区別することの可能な1つ以上の共通特性を有することのできるセット内で使用可能である。同様に、アミノ酸セグメントを符号化する核酸分子は、1セットの核酸分子によって符号化されるアミノ酸セグメント内の多次元シグナルペプチドが、多次元シグナルペプチドを共通特性を欠く分子から分離または区別することの可能な1つ以上の共通特性を有することのできるセット内で使用可能である。アミノ酸セグメントを符号化する核酸分子は、1セットの核酸分子によって符号化されるアミノ酸セグメントが、アミノ酸セグメントを共通特性を欠く分子から分離または区別することの可能な1つ以上の共通特性を有することのできるセット内で使用可能である。 A nucleic acid molecule that encodes a multidimensional signal fusion is such that the multidimensional signal peptide within the multidimensional signal fusion encoded by a set of nucleic acid molecules separates or distinguishes the multidimensional signal peptide from molecules lacking common properties. Can be used in a set that can have one or more possible common characteristics. Similarly, a nucleic acid molecule that encodes an amino acid segment is such that a multidimensional signal peptide within an amino acid segment encoded by a set of nucleic acid molecules separates or distinguishes the multidimensional signal peptide from molecules lacking common properties. It can be used in a set that can have one or more possible common characteristics. A nucleic acid molecule that encodes an amino acid segment has one or more common characteristics that allow the amino acid segment encoded by a set of nucleic acid molecules to separate or distinguish the amino acid segment from molecules that lack common characteristics Can be used in a set of
同様に、多次元シグナル融合を符号化する核酸分子は、1セットの核酸分子によって符号化される多次元シグナル融合内の多次元シグナルペプチドが、インジケータレベルの分析におけるパターンを生成する1つ以上の特性を有することのできるセット内で使用可能である。同様に、多次元シグナル融合を符号化する核酸セグメント(概して、核酸分子の1部)は、1セットの核酸セグメントによって符号化される多次元シグナル融合内の多次元シグナルペプチドが、パターンを生成する1つ以上の特性を有することのできるセット内で使用可能である。複数セットの核酸分子、核酸セグメント、アミノ酸セグメント、多次元シグナルペプチド、および当該タンパク質のメンバー間のその他の関係について考える。 Similarly, a nucleic acid molecule that encodes a multidimensional signal fusion includes one or more multidimensional signal peptides within the multidimensional signal fusion encoded by a set of nucleic acid molecules that generate a pattern in indicator level analysis. It can be used in a set that can have properties. Similarly, a nucleic acid segment that encodes a multidimensional signal fusion (generally part of a nucleic acid molecule) is a multidimensional signal peptide within the multidimensional signal fusion encoded by a set of nucleic acid segments that produces a pattern. It can be used in a set that can have one or more characteristics. Consider multiple sets of nucleic acid molecules, nucleic acid segments, amino acid segments, multidimensional signal peptides, and other relationships between members of the protein.
多次元シグナル融合を符号化する核酸セグメント(概して、核酸分子の1部)は、1セットの核酸セグメントによって符号化される多次元シグナル融合内の多次元シグナルペプチドが、多次元シグナルペプチドを共通特性を欠く分子から分離または区別することの可能な1つ以上の共通特性を有することができるセットで使用可能である。同様に、アミノ酸セグメントを符号化する核酸セグメントは、1セットの核酸分子によって符号化されるアミノ酸セグメント内の多次元シグナルペプチドが、多次元シグナルペプチドを共通特性を欠く分子から分離または区別することの可能な1つ以上の共通特性を有することができるセットで使用可能である。アミノ酸セグメントを符号化する核酸セグメントは、1セットの核酸分子によって符号化されるアミノ酸セグメントが、アミノ酸セグメントを共通特性を欠く分子から分離または区別することの可能な1つ以上の共通特性を有することができるセットで使用可能である。複数セットの核酸分子、核酸セグメント、アミノ酸セグメント、多次元シグナルペプチド、および当該タンパク質のメンバー間のその他の関係について考える。
I.多次元シグナル/検体結合体
多次元シグナルが検体またはタンパク質と関連付けられる、組み込まれる、あるいは他の方法で結合される組成は、多次元シグナル/検体結合体(あるいは、MDS/検体結合体)または多次元シグナル/タンパク質結合体(あるいは、MDS/タンパク質結合体)と称される。上記結合体は、核酸配列に混成される多次元シグナルプローブなどの検体と関連付けられる多次元シグナル、連結基を介してタンパク質に連結される多次元シグナルなどの検体に共有結合される多次元シグナル、および当該タンパク質と多次元シグナルペプチド(あるいは、ペプチド多次元シグナル)間の融合などの検体に組み入れられる多次元シグナルを含む。
A nucleic acid segment that encodes a multidimensional signal fusion (generally part of a nucleic acid molecule) is a multidimensional signal peptide within a multidimensional signal fusion that is encoded by a set of nucleic acid segments. Can be used in sets that can have one or more common properties that can be separated or distinguished from molecules lacking. Similarly, a nucleic acid segment encoding an amino acid segment is one in which a multidimensional signal peptide within an amino acid segment encoded by a set of nucleic acid molecules separates or distinguishes the multidimensional signal peptide from molecules lacking common properties. It can be used in a set that can have one or more possible common characteristics. A nucleic acid segment that encodes an amino acid segment has one or more common characteristics that allow the amino acid segment encoded by a set of nucleic acid molecules to separate or distinguish the amino acid segment from molecules that lack common characteristics. It can be used in a set that can. Consider multiple sets of nucleic acid molecules, nucleic acid segments, amino acid segments, multidimensional signal peptides, and other relationships between members of the protein.
I. Multidimensional signal / analyte conjugate The composition in which a multidimensional signal is associated with, incorporated into, or otherwise bound to an analyte or protein is a multidimensional signal / analyte conjugate (or MDS / analyte conjugate) or multiple. Dimensional signal / protein conjugate (or MDS / protein conjugate). The conjugate includes a multidimensional signal associated with a specimen such as a multidimensional signal probe mixed with a nucleic acid sequence, a multidimensional signal covalently bound to a specimen such as a multidimensional signal linked to a protein via a linking group, And multidimensional signals that are incorporated into analytes such as fusions between the protein and multidimensional signal peptides (or peptide multidimensional signals).
多次元シグナルを採用する開示された方法の実施形態によっては、多次元シグナルは変更可能であり、変更された形式の異なる多次元シグナルを互いに区別することができる。多次元シグナル/検体結合体は変更可能であり、概して結合体の多次元シグナル部分の変更によって、変更された形式の異なる多次元シグナル、変更された形式の異なる多次元シグナル/検体結合体、またはその両方を相互に区別することができる。多次元シグナルまたは多次元シグナル/検体結合体が断片化によって変更される場合、断片の1部または全部を、実施形態によっては相互に区別することができる。たとえば、多次元シグナルが2つの部分に断片化される場合、多次元シグナルの1方または両方の部分を区別することができる。多次元シグナル/検体結合体が(多次元シグナル部分に破断点を持って)2つの部分に断片化される場合、多次元シグナル断片、多次元シグナル/検体断片、またはその両方を区別することができる。実施形態によっては、断片化された多次元シグナルの1方の部分しか検出できないため、レポーターシグナルのこの部分のみを区別する必要がある。 Depending on the embodiment of the disclosed method that employs multidimensional signals, the multidimensional signals can be varied and different forms of different multidimensional signals can be distinguished from one another. The multidimension signal / analyte conjugate can be altered, generally by changing the multidimension signal portion of the conjugate, resulting in a different form of a different multidimensional signal, an altered form of a different multidimensional signal / analyte conjugate, or Both can be distinguished from each other. If the multidimension signal or multidimension signal / analyte conjugate is altered by fragmentation, some or all of the fragments can be distinguished from each other in some embodiments. For example, if a multidimensional signal is fragmented into two parts, one or both parts of the multidimensional signal can be distinguished. When a multidimensional signal / analyte conjugate is fragmented into two parts (with a break in the multidimensional signal part), it can distinguish between multidimensional signal fragments, multidimensional signal / analyte fragments, or both it can. In some embodiments, only one part of the fragmented multidimensional signal can be detected, so only this part of the reporter signal needs to be distinguished.
複数セットの多次元シグナル/検体結合体は、セット内の2つ以上の多次元シグナル/検体結合体が、共通特性を有する多次元シグナル/検体結合体を他の共通特性を欠く分子から区別および/または分離させることのできる1つ以上の共通特性を有する場合に使用することができる。さらに別の実施形態では、検体は、多次元シグナル/検体断片結合体(断片結合体と称することもできる)を作成するために(結合の前または後で)断片化することができる。このような場合、セットの断片結合体は、セット内の2つ以上の断片結合体が、共通特性を有する断片結合体を他の共通特性を欠く分子から区別および/または分離させることのできる1つ以上の共通特性を有する場合に使用することができる。断片化検体はそれ自体検体とみなされうると理解されるべきである。これに鑑み、断片化検体への言及は、特定の実施形態を説明する際に便宜上明瞭化するために成されるものであって、ベース検体と断片化検体の両方への言及とみなすことができる。 Multiple sets of multidimension signal / analyte conjugates are those in which two or more multidimension signal / analyte conjugates in a set distinguish multidimensional signal / analyte conjugates that have common properties from molecules that lack other common properties and It can be used if it has one or more common properties that can be separated. In yet another embodiment, the analyte can be fragmented (before or after binding) to create a multidimensional signal / analyte fragment conjugate (also referred to as a fragment conjugate). In such a case, a set of fragment conjugates allows two or more fragment conjugates in the set to distinguish and / or separate fragment conjugates having common properties from molecules lacking other common properties. It can be used when it has more than one common characteristic. It should be understood that a fragmented specimen can itself be considered a specimen. In view of this, references to fragmented samples are made for clarity in describing specific embodiments for convenience and may be considered as references to both base and fragmented samples. it can.
複数セットの多次元シグナル/検体結合体または多次元シグナル/検体断片結合体(断片結合体)は、任意数の多次元シグナル/検体結合体または多次元シグナル/検体断片結合体を有することができる。たとえば、複数セットの多次元シグナル/検体結合体 または 多次元シグナル/検体断片結合体は、1つ、2つ以上の、3以上、4以上、5以上、6以上、7以上、8以上、9以上、10以上、20以上、30以上、40以上、50以上、60以上、70以上、80以上、90以上、100以上、200以上、300以上、400以上、または500以上の異なる多次元シグナル/検体結合体または多次元シグナル/検体断片結合体を有することができる。特定数の多次元シグナル/検体結合体および多次元シグナル/検体断片結合体、および多数の多次元シグナル/検体結合体および多次元シグナル/検体断片結合体の範囲の特定終点が列挙されているが、特定数の多次元シグナル/検体結合体および多次元シグナル/検体断片結合体の1つ1つ、および多数の多次元シグナル/検体結合体および多次元シグナル/検体断片結合体の範囲の特定終点の1つ1つが具体的に意図されており、明確にリストアップされていないものの、特定数の多次元シグナル/検体結合体および多次元シグナル/検体断片結合体の1つ1つ、および多数の多次元シグナル/検体結合体および多次元シグナル/検体断片結合体の範囲の特定終点の1つ1つがこれにより具体的に記載される。 Multiple sets of multidimensional signal / analyte conjugates or multidimensional signal / analyte fragment conjugates (fragment conjugates) can have any number of multidimensional signal / analyte conjugates or multidimensional signal / analyte fragment conjugates. . For example, multiple sets of multidimension signal / analyte conjugates or multidimension signal / analyte fragment conjugates are one, two or more, 3 or more, 4 or more, 5 or more, 6 or more, 7 or more, 8 or more, 9 10 or more, 20 or more, 30 or more, 40 or more, 50 or more, 60 or more, 70 or more, 80 or more, 90 or more, 100 or more, 200 or more, 300 or more, 400 or more, or 500 or more different multidimensional signals / It can have an analyte conjugate or a multidimensional signal / analyte fragment conjugate. A specific number of multidimension signal / analyte conjugates and multidimension signal / analyte fragment conjugates, and a number of specific end points in a range of multidimension signal / analyte conjugates and multidimension signal / analyte fragment conjugates are listed. A specific number of multidimension signal / analyte conjugates and each one of the multidimension signal / analyte fragment conjugates, and specific endpoints for a range of multiple multidimension signal / analyte conjugates and multidimension signal / analyte fragment conjugates Each of which is specifically intended and not specifically listed, but each of a specific number of multidimensional signal / analyte conjugates and multidimensional signal / analyte fragment conjugates, and a number of Each one of the specific endpoints of the range of multidimensional signal / analyte conjugates and multidimensional signal / analyte fragment conjugates is thereby specifically described.
上述したように、検体またはタンパク質と結合される多次元シグナルは結合体にある間は変更可能であり、区別することができる。結合された多次元シグナルは変更前に、結合された検体から一部または全部解離または分離させることができる。他の結合された多次元シグナルも分析前に、結合された検体から一部または全部を解離または分離させることができる。多次元シグナルが検体から(一部または全部)解離される場合、該方法は、検体と多次元シグナル間の関連付けが多次元シグナルが検出される際に得られる情報の1部となるように実行することができる。すなわち、多次元シグナルが検出のために検体から解離させることができるという事実は、検出された多次元シグナルが検体と関連付けられたという情報をあいまいにするものではない。 As described above, the multidimensional signal that is bound to the analyte or protein can be altered and distinguished while in the conjugate. The bound multidimensional signal can be partially or fully dissociated or separated from the bound analyte prior to modification. Other bound multidimensional signals can also be partially or fully dissociated or separated from the bound analyte prior to analysis. If the multidimensional signal is dissociated (partially or fully) from the sample, the method is performed so that the association between the sample and the multidimensional signal is part of the information obtained when the multidimensional signal is detected can do. That is, the fact that the multidimensional signal can be dissociated from the specimen for detection does not obscure the information that the detected multidimensional signal has been associated with the specimen.
本明細書で使用されるように、結合された多次元シグナル結合体は、多次元シグナル/検体結合体と、多次元分子などの開示された方法の他の構成要素の両方を指す。 As used herein, bound multidimensional signal conjugates refer to both multidimensional signal / analyte conjugates and other components of the disclosed methods, such as multidimensional molecules.
多次元シグナルと同様に、概して、多次元シグナル/検体結合体および多次元シグナル/検体断片結合体は、セット内の多次元シグナル/検体結合体または断片結合体が、多次元シグナル/検体結合体または断片結合体を共通特性を欠く分子から分離または区別することのできる1つ以上の共通特性を有するセット内で使用可能である。
J.捕捉アレイ
捕捉アレイ(本明細書ではアレイとも称される)は、固体基板に、好ましくは固体基板上の特定または所定位置に固定される複数の捕捉タグを含む。この状況で、複数の捕捉タグは、それぞれが異なる構造を有する複数の捕捉タグを参照する。好ましくは、アレイ(本明細書ではアレイエレメントとも称される)上の所定の位置は1種類の捕捉タグを有する(すなわち、その位置のすべての捕捉タグが同一の構造を有する)。各位置は、複数の複製の捕捉タグを有する。アレイ内の異なる構造の捕捉タグの空間的分離により、捕捉タグと関連付けられる検体が個々に検出され識別される。復号化タグが捕捉アレイ内の所与の位置で検出される場合、そのアレイエレメントに対応する検体が標的サンプルに存在したことが示される。
Similar to multidimensional signals, generally multidimensional signal / analyte conjugates and multidimensional signal / analyte fragment conjugates are multidimensional signal / analyte conjugates or fragment conjugates in a set that are multidimensional signal / analyte conjugates. Alternatively, fragment conjugates can be used in sets that have one or more common properties that can be separated or distinguished from molecules lacking common properties.
J. et al. Capture Array A capture array (also referred to herein as an array) includes a plurality of capture tags that are secured to a solid substrate, preferably at a particular or predetermined location on the solid substrate. In this situation, multiple capture tags refer to multiple capture tags each having a different structure. Preferably, a given location on the array (also referred to herein as an array element) has one type of capture tag (ie, all capture tags at that location have the same structure). Each location has a plurality of duplicate capture tags. Spatial separation of differently structured capture tags in the array individually detects and identifies the analyte associated with the capture tag. If a decoding tag is detected at a given position in the capture array, it indicates that the analyte corresponding to that array element was present in the target sample.
捕捉アレイ内で使用される固体基板は、捕捉タグが直接的または間接的に結合される任意の固体材料を含むことができる。これには、アクリルアミド、細胞ロース、ニトロ細胞ロース、ガラス、ポリスチレン、ポリエチレンビニルアセテート、ポリプロピレン、ポリメタクリレート、ポリエチレン、ポリエチレン酸化物、ガラス、ポリシリケート、ポリカーボネート、テフロン、フルオロカーボン、ナイロン、シリコンラバー、ポリ無水物、ポリグリコール酸、ポリ乳酸、ポリオルトエステル、ポリプロピルフメレート、コラーゲン、グリコサミングルカン、およびポリアミノ酸などの材料が含まれる。固体基板は薄膜または膜、ビーズ、ビン、皿、ディスク、コンパクトディスク、繊維、光ファイバ、織繊維、成型ポリマー、粒子および微粒子などの任意の有効な形状を取ることができる。固体基板にとって好適な形状はコンパクトディスクである。 The solid substrate used in the capture array can include any solid material to which the capture tag is directly or indirectly bound. This includes acrylamide, cellulose, nitrocellulose, glass, polystyrene, polyethylene vinyl acetate, polypropylene, polymethacrylate, polyethylene, polyethylene oxide, glass, polysilicate, polycarbonate, teflon, fluorocarbon, nylon, silicone rubber, polyanhydride Materials such as polyglycolic acid, polylactic acid, polyorthoesters, polypropyl fumerate, collagen, glycosamminglecan, and polyamino acids. The solid substrate can take any effective form such as a thin film or membrane, beads, bottles, dishes, disks, compact disks, fibers, optical fibers, woven fibers, molded polymers, particles and particulates. A preferred shape for a solid substrate is a compact disc.
好適ではあるが、所与の捕捉アレイは単独のユニットまたは構造である必要はない。セットの捕捉タグは、任意数の固体担体上に分布させることができる。たとえば、極端な場合、各捕捉タグは別個の反応管または容器に固定させることができる。アレイは、上述したような広範な担体組成の不透過性または透過性の担体上に構成してもよい。アレイのスポットサイズおよびスポットパッキングの密度は、使用されるプロセスおよび材料に応じて非常に広い範囲で変動する。 Although preferred, a given capture array need not be a single unit or structure. The set of capture tags can be distributed on any number of solid supports. For example, in extreme cases, each capture tag can be secured to a separate reaction tube or vessel. The array may be constructed on an impermeable or permeable carrier of a wide range of carrier compositions as described above. The spot size and spot packing density of the array vary over a very wide range depending on the process and material used.
抗体および他のタンパク質を基板に固定する方法は十分確立されている。固定は、たとえば、標準的な固定化学物質を用いてアミノ化表面、カルボキシル化表面、または水酸化表面への結合により達成することができる。結合剤の例はシアン化臭素、スクシンイミド、アルデヒド、トシルクロリド、アビジン−ビオチン、光架橋剤、エポキシド、およびマレイミドである。好適な結合剤はグルタルアルデヒドである。これらおよびその他の結合剤と、結合の際に使用される方法は、「タンパク質固定:基礎と応用」、Richard F.Taylor編(M.Dekker、New York、1991)、JohnstoneおよびThorpe、「実地免疫化学」(Blackwell Scientific Publications、Oxford、England、1987)209〜216および241〜242ページ、および「固定アフィニティリガンド」、Craig T.Hermanson et al.編(Academic Press、New York、1992)に記載されている。抗体は、基板内に存在する反応性側基への抗体上の化学的な交差結合遊離アミノ基によって基板に付着することができる。たとえば、抗体は架橋剤としてグルタルアルデヒドまたはカルボジイミドを用いて、遊離アミノ基またはカルボキシル基を含む基板に化学的に架橋することができる。この方法によると、遊離抗体を含む水溶液は、グルタルアルデヒドまたはカルボジイミドの存在するところで固体基板と培養される。グルタルアルデヒドとの架橋のために、反応物質は、pH7.4で0.1Mのカコジル酸ナトリウムなどの溶解緩衝液内で、質量2%グルタルアルデヒドと培養させることができる。その他の標準的な固定化学物質が当業者によって既知である。 Methods for immobilizing antibodies and other proteins on a substrate are well established. Immobilization can be accomplished, for example, by attachment to aminated, carboxylated, or hydroxylated surfaces using standard immobilization chemistries. Examples of binders are brominated cyanide, succinimide, aldehyde, tosyl chloride, avidin-biotin, photocrosslinker, epoxide, and maleimide. A preferred binder is glutaraldehyde. The methods used in conjugation with these and other binding agents are described in “Protein Immobilization: Fundamentals and Applications”, Richard F. et al. Edited by Taylor (M. Dekker, New York, 1991), Johnston and Thorpe, "Practical Immunochemistry" (Blackwell Scientific Publications, Oxford, England, 1987) 209-216 and 241-242 Ligand, Affinity Pages. T.A. Hermanson et al. (Academic Press, New York, 1992). The antibody can be attached to the substrate by a chemically cross-linked free amino group on the antibody to a reactive side group present in the substrate. For example, antibodies can be chemically cross-linked to substrates containing free amino groups or carboxyl groups using glutaraldehyde or carbodiimide as a cross-linking agent. According to this method, an aqueous solution containing free antibodies is incubated with a solid substrate in the presence of glutaraldehyde or carbodiimide. For crosslinking with glutaraldehyde, the reactants can be incubated with 2% mass glutaraldehyde in a lysis buffer such as 0.1 M sodium cacodylate at pH 7.4. Other standard fixed chemicals are known by those skilled in the art.
オリゴヌクレオチド類の固体基板への固定方法は十分確立されている。オリゴヌクレオチド捕捉タグは、確立された結合方法を用いて基板に連結することができる。たとえば、適切な付加方法は、Pease et al.、Proc.Natl.Acad.ScL,. USA91(ll):5022〜5026(1994)、Khrapko et al.、MolBiol(Mosk)(USSR)25:718〜730(1991)、Fodor et al.の米国特許第5,871,928号、Brennerの米国特許第5,654,413号、米国特許第5,429,807号、およびPease et al.の米国特許第5,599,695号に記載されている。カゼイン被覆スライド上への3'−アミンオリゴヌクレオチド類の固定方法は、Stimpson et al.、Proc.Natl.Acad.ScL,. USA92:6379〜6383(1995)に記載されている。オリゴヌクレオチド類を固体基板に付加する好適な方法は、Guo et al.、Nucleic Acids Res.22:5456〜5465(1994)に記載されている。 Methods for immobilizing oligonucleotides to a solid substrate are well established. The oligonucleotide capture tag can be linked to the substrate using established binding methods. For example, a suitable addition method is described by Pease et al. Proc. Natl. Acad. ScL, USA 91 (ll): 5022-5026 (1994), Krapko et al. MolBiol (Mosk) (USSR) 25: 718-730 (1991), Fodor et al. U.S. Pat. No. 5,871,928, Brenner U.S. Pat. No. 5,654,413, U.S. Pat. No. 5,429,807, and Pease et al. U.S. Pat. No. 5,599,695. Methods for immobilizing 3'-amine oligonucleotides on casein-coated slides are described in Stimpson et al. Proc. Natl. Acad. ScL, USA 92: 6379-6383 (1995). A suitable method for adding oligonucleotides to a solid substrate is described by Guo et al. Nucleic Acids Res. 22: 5456-5465 (1994).
平面アレイ技術は長年利用されている(Shalon、D.、S.J.Smith、およびP.O.Brown、「2色蛍光プローブハイブリッド形成を使用する複合DNAサンプルを分析するためのDNAマイクロアレイシステム」、Genome Res、1996.6(7):p.639〜45、Singh−Gasson、S.、et al.、「デジタルマイクロミラーアレイを使用する光指向性オリゴヌクレオチドマイクロアレイのマスクレス製造」、Nat Biotechnol、1999。17(10):p.974〜8、Southern、E.M.、U.Maskos、およびJ.K.Elder、「オリゴヌクレオチド類のアレイへのハイブリッド形成による核酸配列の分析と比較:実験モデルを使用する評価」、Genomics、1992。13(4):p.1008〜17、Nizetic、D.et al.、「ヒト染色体Xおよび21の大きな挿入ライブラリの構築、配列、高密度スクリーニング:参照ライブラリとしての潜在的用途」、ProcNatlAcadSciUSA、1991.88(8):p.3233〜7、Van Oss、CJ.、RJ.Good、およびM.K.Chaudhury、「細胞ロース硝酸塩およびその他の膜でのDNA(サザン)およびタンパク質(ウェスタン)ブロット法の機構」、J Chromatogr、1987.391(1):p.53〜65、Ramsay、G.、「DNAチップ:最新技術」、Nat Biotechnol、1998.16(1):p.40〜4、Schena、M.、et al.、「パラレルヒトゲノム分析:1000遺伝子のマイクロアレイベース発現モニタリング」、ProcNatlAcadSciUSA、1996.93(20):p.10614〜9、Lipshutz、RJ.、et al.、「高密度合成オリゴヌクレオチドアレイ」、Nat Genet、1999.21(1Suppl):p.20〜4、Pease、A.C.、et al.、「迅速なDNA配列分析のための発光オリゴヌクレオチドアレイ」、ProcNatlAcadSciUSA、1994.91(11):p.5022〜6、Maier、E.et al.、「オリゴヌクレオチドのハイブリダイゼーションによる自動配列フィンガープリント分析へのロボット技術の適用」、J Biotechnol、1994.35(2〜3):p.191〜203、Vasiliskov、A.V.、et al.、「共重合によるチップ上へのゲル固定化合物のマイクロアレイ製造」、Biotechniques、1999。27(3):p.592〜4、596〜8、600passim、およびYershov、G.、et al.、「オリゴヌクレオチドマイクロチップのDNA分析および診断」、ProcNatlAcadSciUSA、1996。93(10):p.4913〜8)。 Planar array technology has been utilized for many years (Shalon, D., SJ Smith, and PO Brown, “DNA microarray system for analyzing complex DNA samples using two-color fluorescent probe hybridization”). Genome Res, 1996, 6.6 (7): p. 639-45, Singh-Gasson, S., et al., “Masked-less production of light-directed oligonucleotide microarrays using digital micromirror arrays”, Nat Biotechnol. 1999. 17 (10): p. 974-8, Southern, EM, U. Maskos, and JK Elder, “Analysis and comparison of nucleic acid sequences by hybridization of oligonucleotides to an array: Evaluation using experimental models ", Ge nomics, 1992.13 (4): p. Proc Natl Acad Sci USA, 1991.88 (8): p. 3233-7, Van Oss, CJ., RJ. Good, and MK Chaudhury, “Cellulose nitrate and other membrane DNA (Southern) and proteins ( Western) Blotting Mechanism ", J Chromatogr, 1987. 391 (1): p. 53-65, Ramsay, G.," DNA chip: state of the art ", Nat Biotechnol, 1998.16 (1): p. ~ 4, Schena, M., et a , "Parallel human genome analysis: microarray-based expression monitoring of 1000 genes", ProcNatlAcadSciUSA, 1996.93 (20): p.10614-9, Lipshutz, RJ., Et al., "High-density synthetic oligonucleotide arrays", Nat Genet, 1999.21 (1 Suppl): p.20-4, Pease, AC, et al., “Luminescent Oligonucleotide Arrays for Rapid DNA Sequence Analysis”, ProcNatlAcadSciUSA, 1994.91 (11): p. 5022-6, Maier, E. et al., "Application of robotic techniques to automated sequence fingerprint analysis by oligonucleotide hybridization", J Biotechnol, 1994.35 (2 To 3): p. 191-203, Vasiliskov, A.M. V. Et al. "Manufacturing a microarray of gel-immobilized compounds on a chip by copolymerization," Biotechniques, 1999. 27 (3): p. 592-4, 596-8, 600passim, and Yershov, G .; Et al. "DNA analysis and diagnosis of oligonucleotide microchips," ProcNatlAcadSciUSA, 1996. 93 (10): p. 4913-8).
アレイ内のオリゴヌクレオチド捕捉タグは、同様のハイブリッド安定性を有するように設計することもできる。これにより、断片の上記捕捉タグへのハイブリッド形成がより効率化され、ハイブリッド形成のミスマッチの発生が低減される。 オリゴヌクレオチド捕捉タグのハイブリッド安定性は、既知の式と熱力学の原則を使用して算出することができる(たとえば、Santa Lucia et al.、Biochemistry35:3555〜3562(1996);Freier et al.、Proc.Natl.Acad.Sci.USA83:9373〜9377(1986);Breslauer et al.、Proc.Natl.Acad.Sci.USA83:3746〜3750(1986)を参照)。オリゴヌクレオチド捕捉タグのハイブリッド安定性は、たとえば、化学的に捕捉タグを修飾することによってより類似にすることができる(ハイブリッド安定性を容易化すると称されるプロセス)(Nguyen et al.、Nucleic Acids Res.25(15):3059〜3065(1997);Hohsisel、Nucleic Acids Res.24(3):430〜432(1996))。ハイブリッド安定性は、特別な状況下でハイブリッド形成を実行することによって容易化することもできる(Nguyen et al.、Nucleic Acids Res.27(6):1492〜1498(1999);Woodet al.、Proc.Natl.Acad.Sci.USA82(6):1585〜1588(1985))。 The oligonucleotide capture tags in the array can also be designed to have similar hybrid stability. Thereby, the hybridization of fragments to the capture tag is made more efficient, and the occurrence of hybridization mismatches is reduced. Hybrid stability of oligonucleotide capture tags can be calculated using known formulas and thermodynamic principles (eg, Santa Lucia et al., Biochemistry 35: 3555-3562 (1996); Freier et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 83: 9373-9377 (1986); Breslauer et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 83: 3746-3750 (1986)). Hybrid stability of oligonucleotide capture tags can be made more similar, for example, by chemically modifying the capture tag (a process referred to as facilitating hybrid stability) (Nguyen et al., Nucleic Acids). Res.25 (15): 3059-3065 (1997); Hohsisel, Nucleic Acids Res.24 (3): 430-432 (1996)). Hybrid stability can also be facilitated by performing hybridization under special circumstances (Nguyen et al., Nucleic Acids Res. 27 (6): 1492-1498 (1999); Woodet al., Proc. Natl.Acad.Sci.USA82 (6): 1585-1588 (1985)).
オリゴヌクレオチド捕捉タグのハイブリッド安定性を容易化するもう1つの手段は、捕捉タグの長さを変動させることである。これにより、すべての捕捉タグが類似のハイブリッド安定性(できる限りの範囲で)を有することができるように、各捕捉タグのハイブリッド安定性を調節することができる。単独のヌクレオチドの捕捉タグへの添加または捕捉タグからの削除は、固定された増分で捕捉タグのハイブリッド安定性を変更させるため、捕捉アレイにおける捕捉タグのハイブリッド安定性は均等でないと理解される。このため、ハイブリッド安定性の類似性は、本明細書で使用されるように、捕捉タグのハイブリッド安定性の類似性の増大(あるいは、別の言い方をすると、捕捉タグのハイブリッド安定性の差の低減)を指す。 Another means of facilitating the hybrid stability of the oligonucleotide capture tag is to vary the length of the capture tag. This allows the hybrid stability of each capture tag to be adjusted so that all capture tags can have similar hybrid stability (as much as possible). It is understood that the hybrid stability of the capture tag in the capture array is not uniform because the addition or deletion of a single nucleotide to or from the capture tag changes the capture tag's hybrid stability in fixed increments. Thus, the hybrid stability similarity, as used herein, increases the similarity of the capture tag hybrid stability (or, in other words, the difference in the capture tag hybrid stability difference). Reduction).
ハイブリッド形成の効率とオリゴヌクレオチド捕捉タグのサンプル断片への連結も、異なるハイブリッド形成条件を受けることのできる捕捉アレイの部位またはセグメントにおいて類似のハイブリッド安定性を有する捕捉タグをグループ化することによって向上させることができる。このように、ハイブリッド形成条件は、特定のクラスの捕捉タグに対して最適化することができる。
K.捕捉タグ
捕捉タグは、捕捉タグを有する化合物または複合体を捕捉または分離するために使用可能な化合物である。好ましくは、捕捉タグは、特定の分子または部位と明確に相互作用する化合物である。好ましくは、捕捉タグと明確に相互作用する分子または部位は検体である。検体という用語は、捕捉タグと特定して相互作用する、別個の分子およびタンパク質のエピトープなどの分子の1部の両方を指すと理解される。レセプター/リガンド対のメンバーか合成ポリアミド類のいずれかの抗体(DervanおよびBurli、「ポリアミドによる配列−特定DNA認識」、Curr Opin Chem Biol、3(6):688〜93(1999);WemmerおよびDervan、「DNA副溝を標的にする」、Curr Opin Struct Biol、7(3):355〜 61(1997))、核酸プローブ、および特定結合アフィニティを有する別の分子が捕捉タグの例である。
Hybridization efficiency and ligation of oligonucleotide capture tags to sample fragments is also improved by grouping capture tags with similar hybrid stability at a site or segment of the capture array that can be subjected to different hybridization conditions. be able to. In this way, the hybridization conditions can be optimized for a particular class of capture tags.
K. Capture tag A capture tag is a compound that can be used to capture or separate a compound or complex having a capture tag. Preferably, the capture tag is a compound that interacts specifically with a particular molecule or moiety. Preferably, the molecule or moiety that interacts specifically with the capture tag is an analyte. The term analyte is understood to refer to both a distinct molecule and a part of a molecule, such as an epitope of a protein, that specifically interacts with a capture tag. Antibodies of either receptor / ligand pairs or synthetic polyamides (Dervan and Burli, “Sequence with Polyamide—Specific DNA Recognition”, Curr Opin Chem Biol, 3 (6): 688-93 (1999); Wemmer and Dervan , “Targeting the DNA minor groove”, Curr Opin Struct Biol, 7 (3): 355-61 (1997)), nucleic acid probes, and other molecules with specific binding affinity are examples of capture tags.
特定の検体と明確に相互作用する捕捉タグは、その検体に特定すると言われる。たとえば、捕捉タグが特定の抗原と関連付けられる抗体である場合、捕捉タグはその抗原に特定すると言われる。抗原は検体である。捕捉タグは好ましくは、抗体、リガンド、結合タンパク質、レセプタータンパク質、ハプテン、アプタマー、炭水化物類、合成ポリアミド類、ペプチド核酸類、またはオリゴヌクレオチド類である。好適な結合タンパク質はDNA結合タンパク質である。好適なDNA結合タンパク質は亜鉛フィンガモチーフ、ロイシンジッパーモチーフ、ヘリックス−ターン−ヘリックスモチーフである。これらのモチーフは同一の捕捉タグで組み合わせることができる。 A capture tag that interacts specifically with a particular analyte is said to be specific to that analyte. For example, if a capture tag is an antibody that is associated with a particular antigen, the capture tag is said to be specific to that antigen. An antigen is a specimen. The capture tag is preferably an antibody, ligand, binding protein, receptor protein, hapten, aptamer, carbohydrates, synthetic polyamides, peptide nucleic acids, or oligonucleotides. A preferred binding protein is a DNA binding protein. Preferred DNA binding proteins are zinc finger motifs, leucine zipper motifs, helix-turn-helix motifs. These motifs can be combined with the same capture tag.
多次元分子のアフィニティ部分として有益な抗体は市販されている、あるいは十分に確立された方法を用いて作成することができる。たとえば、JohnstoneおよびThorpe、「実地免疫化学」(Blackwell Scientific Publications、Oxford、England、1987)は30〜85ページで、多クローン性および単クローン性抗体の両方を作成するのに有効な一般的方法について述べている。著書全体が、検定システム内での抗体の使用のための多くの一般的技術および原理について述べている。 Antibodies useful as affinity portions of multidimensional molecules are commercially available or can be made using well-established methods. For example, Johnston and Thorpe, "Practical Immunochemistry" (Blackwell Scientific Publications, Oxford, England, 1987), pages 30-85, for general methods effective in creating both polyclonal and monoclonal antibodies. Says. The entire book describes many general techniques and principles for the use of antibodies within an assay system.
亜鉛フィンガの特性、亜鉛フィンガモチーフ、およびそれらの相互作用は、Nardelli et al.、「亜鉛フィンガ−DNA認識:位置指示突然変異生成による基本特異性の分析」、Nucleic Acids Res.、20(16):4137〜44(1992)、Jamieson et al.、「変更されたDNA−結合特異性を有する亜鉛フィンガの生体外選択」、Biochemistry、33(19):5689〜95(1994)、ChandrasegaranおよびSmith、「キメラ制限酵素:次は何か」、Biol Chem、380(7〜 8):841〜8(1999)、およびSmith et al.、「キメラ制限酵素の基板特異性の詳細研究」、Nucleic Acids Res.、27(2):674〜81(1999)に記載されている。 The properties of zinc fingers, zinc finger motifs, and their interactions are described in Nardelli et al. "Zinc finger DNA recognition: analysis of basic specificity by position-directed mutagenesis", Nucleic Acids Res. , 20 (16): 4137-44 (1992), Jamison et al. , "In vitro selection of zinc fingers with altered DNA-binding specificity", Biochemistry, 33 (19): 5687-95 (1994), Chandrasegaran and Smith, "Chimeric restriction enzyme: what's next", Biol Chem, 380 (7-8): 841-8 (1999), and Smith et al. "Detailed Study of Substrate Specificity of Chimeric Restriction Enzymes", Nucleic Acids Res. 27 (2): 674-81 (1999).
1つの形式の捕捉タグはオリゴヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチド派生物である。上記捕捉タグは特定核酸配列を検出するように設計され使用される。したがって、オリゴヌクレオチド捕捉タグのための検体は核酸配列である。検体は、より大きな核酸分子内のヌクレオチド配列であってもよい。オリゴヌクレオチド捕捉タグは、捕捉タグと検体間の特定の安定的なハイブリッド形成を支持するいかなる長さであってもよい。この目的で、10〜40ヌクレオチドの長さが好ましく、16〜25ヌクレオチドの長さのオリゴヌクレオチド捕捉タグが最も好ましい。オリゴヌクレオチド捕捉タグはペプチド核酸であることが好ましい。ペプチド核酸はDNAで安定的なハイブリッドを形成する。このため、ペプチド核酸捕捉タグはその後の増幅および検出作業中、標的配列に堅固に接着される。 One type of capture tag is an oligonucleotide or oligonucleotide derivative. The capture tag is designed and used to detect a specific nucleic acid sequence. Thus, the analyte for the oligonucleotide capture tag is a nucleic acid sequence. The analyte may be a nucleotide sequence within a larger nucleic acid molecule. The oligonucleotide capture tag can be of any length that supports a specific stable hybridization between the capture tag and the analyte. For this purpose, a length of 10-40 nucleotides is preferred, and an oligonucleotide capture tag with a length of 16-25 nucleotides is most preferred. The oligonucleotide capture tag is preferably a peptide nucleic acid. Peptide nucleic acids form stable hybrids with DNA. Thus, the peptide nucleic acid capture tag is firmly attached to the target sequence during subsequent amplification and detection operations.
この有益な効果は、Gasparro et al.、Nucleic Acids Res.、22(14):2845〜2852(1994)に記載される三重螺旋化学結合技術を利用することによって、オリゴヌクレオチド捕捉タグで入手することができる。簡潔に言うと、オリゴヌクレオチド捕捉タグは、標的配列に混成されるとき、三重螺旋を形成するように設計される。これは、概して既知なように、好ましくは一次ホモプリンまたは一次ホモピリミジン標的配列のいずれかを選択することによって達成される。捕捉タグを構成する合致するオリゴヌクレオチド配列は、選択された標的配列を補完し、よってそれぞれ一次ホモピリミジンまたは一次ホモプリンとなる。補足タグ(Gasparro et al.に記載される三重螺旋プローブに対応する)は、化学的に結合されるソラレン派生物を含む。補足タグの標的配列へのハイブリッド形成後、三重螺旋が形成される。三重螺旋に低波長紫外線を照射することによって、ソラレン派生物は標的配列へのプローブの交差結合を仲介する。
L.サンプルアレイ
サンプルアレイは、固体基板に、好ましくは固体基板上の特定位置または所定の位置に固定された複数のサンプル(たとえば、発現サンプル、組織サンプル、タンパク質サンプル)を含む。好ましくは、サンプルアレイ(本明細書ではサンプルアレイエレメントと称する)上の各所定位置は1種類のサンプルを有する。サンプルアレイ内の異なるサンプルを空間的に分離することによって、サンプルと関連付けられる多次元シグナル(あるいは、多次元分子、多次元シグナル、多次元分子、インジケータシグナル、インジケータ分子、または符号化タグ)を別個に検出し識別することができる。多次元シグナルがサンプルアレイ内の所与の位置で検出される場合、その多次元シグナルに対応する検体がそのサンプルアレイエレメントに対応するサンプルに存在することが示される。
This beneficial effect is described in Gasparro et al. Nucleic Acids Res. 22 (14): 2845-2852 (1994), can be obtained with oligonucleotide capture tags by utilizing the triple helix chemical coupling technique. Briefly, oligonucleotide capture tags are designed to form a triple helix when hybridized to a target sequence. This is accomplished, as is generally known, preferably by selecting either the primary homopurine or the primary homopyrimidine target sequence. The matching oligonucleotide sequence that constitutes the capture tag complements the selected target sequence, thus becoming a primary homopyrimidine or primary homopurine, respectively. Supplementary tags (corresponding to the triple helix probe described in Gasparro et al.) Include psoralen derivatives that are chemically coupled. After hybridization of the supplementary tag to the target sequence, a triple helix is formed. By illuminating the triple helix with low wavelength ultraviolet light, the psoralen derivative mediates the cross-linking of the probe to the target sequence.
L. Sample Array The sample array includes a plurality of samples (eg, expression samples, tissue samples, protein samples) fixed to a solid substrate, preferably at a specific position or a predetermined position on the solid substrate. Preferably, each predetermined location on the sample array (referred to herein as a sample array element) has one type of sample. Spatial separation of different samples in a sample array to separate multidimensional signals (or multidimensional molecules, multidimensional signals, multidimensional molecules, indicator signals, indicator molecules, or encoding tags) associated with a sample Can be detected and identified. If a multidimensional signal is detected at a given position in the sample array, it indicates that an analyte corresponding to the multidimensional signal is present in the sample corresponding to the sample array element.
サンプルアレイで使用される固体基板は、サンプルを直接的または間接的に付着することのできる任意の固体材料を含むことができる。これには、アクリルアミド、細胞ロース、ニトロ細胞ロース、ガラス、ポリスチレン、ポリエチレンビニルアセテート、ポリプロピレン、ポリメタクリレート、ポリエチレン、ポリエチレン酸化物、ガラス、ポリシリケート、ポリカーボネート、テフロン、フルオロカーボン、ナイロン、シリコンゴム、ポリ無水物、ポリグリコール酸、ポリ乳酸、ポリオルトエステル、ポリプロピルフメレート、コラーゲン、グリコサミングルカン、およびポリアミノ酸などの材料が含まれる。固体基板は、薄膜または膜、ビーズ、ビン、皿、ディスク、コンパクトディスク、繊維、光ファイバ、織繊維、成型ポリマー、粒子、および微粒子などの任意の有効な形状を取ることができる。固体基板の好適な形状はコンパクトディスクである。 The solid substrate used in the sample array can include any solid material to which a sample can be directly or indirectly attached. This includes acrylamide, cellulose, nitrocellulose, glass, polystyrene, polyethylene vinyl acetate, polypropylene, polymethacrylate, polyethylene, polyethylene oxide, glass, polysilicate, polycarbonate, teflon, fluorocarbon, nylon, silicone rubber, polyanhydride. Materials such as polyglycolic acid, polylactic acid, polyorthoesters, polypropyl fumerate, collagen, glycosamminglecan, and polyamino acids. The solid substrate can take any effective shape such as a thin film or membrane, beads, bottles, dishes, disks, compact disks, fibers, optical fibers, woven fibers, molded polymers, particles, and particulates. The preferred shape of the solid substrate is a compact disc.
好適ではあるが、所与のサンプルアレイは単独のユニットまたは構造である必要はない。セットのサンプルは、任意数の固体担体上に分布させることもできる。たとえば、極端な場合、各サンプルは別の反応管または容器内に固定させることができる。サンプルアレイは、上述したような広範な担体組成の不透過性または透過性の担体上に構成してもよい。アレイのスポットサイズおよびスポットパッキングの密度は、使用されるプロセスおよび材料に応じて非常に広い範囲で変動する。サンプルおよびサンプル構成要素を基板に付着または固定させる方法は確立されている。 Although preferred, a given sample array need not be a single unit or structure. The set of samples can also be distributed on any number of solid supports. For example, in extreme cases, each sample can be fixed in a separate reaction tube or vessel. The sample array may be constructed on an impermeable or permeable carrier of a wide range of carrier compositions as described above. The spot size and spot packing density of the array vary over a very wide range depending on the process and material used. Methods for attaching or fixing samples and sample components to a substrate have been established.
サンプルアレイの好適な形状は、基板上に小さな組織サンプルがある組織アレイである。上記組織マイクロアレイは、たとえば、乳癌を研究するためのコホート内に存在し、そこで使用される。開示された方法は、たとえば、複数のサンプル内で複数の検体を精査するために使用することができる。サンプルアレイは、たとえば、異なる多次元シグナルで標識付けされ、その後、全担体が質量特性のソース領域に導入され、MALDIによってサンプリングされる。
M.復号化タグ
復号化タグは、符号化タグに直接的または間接的に関連付けることのできる任意の分子または部位である。復号化タグは、多次元シグナルと検体とを間接的に関連付けることのできる多次元シグナル(多次元分子を構成する)に関連付けられる。復号化タグは好ましくは、オリゴヌクレオチド類、炭水化物類、合成ポリアミド類、ペプチド核酸類、抗体、リガンド、タンパク質、ハプテン、亜鉛フィンガ、アプタマー、または質量標識である。
A preferred shape for the sample array is a tissue array with a small tissue sample on the substrate. The tissue microarray exists, for example, in a cohort for studying breast cancer and is used there. The disclosed method can be used, for example, to probe multiple analytes in multiple samples. The sample array is labeled, for example, with different multidimensional signals, after which the entire support is introduced into the source region of mass properties and sampled by MALDI.
M.M. Decoding tag A decoding tag is any molecule or moiety that can be directly or indirectly associated with an encoding tag. The decoding tag is associated with a multidimensional signal (constituting a multidimensional molecule) that can indirectly associate the multidimensional signal with the specimen. Decoding tags are preferably oligonucleotides, carbohydrates, synthetic polyamides, peptide nucleic acids, antibodies, ligands, proteins, haptens, zinc fingers, aptamers, or mass labels.
好適な復号化タグは、オリゴヌクレオチド符号化タグに特定して混成させることのできる分子である。最も好適なのがペプチド核酸復号化タグである。オリゴヌクレオチドまたはペプチド核酸復号化タグは任意の配列を有することができる。唯一の要件は、符号化タグに対するハイブリッド形成である。復号化タグはそれぞれ符号化タグと復号化タグ間の特定の安定的なハイブリッド形成を支持する任意の長さを有することができる。この目的で、10〜35ヌクレオチドの長さが好適であり、復号化タグは15〜20ヌクレオチドの長さが最も好適である。 Suitable decoding tags are molecules that can be hybridized specifically to oligonucleotide coding tags. Most preferred is a peptide nucleic acid decoding tag. The oligonucleotide or peptide nucleic acid decoding tag can have any sequence. The only requirement is hybridization to the encoding tag. Each decoding tag can have any length that supports a particular stable hybridization between the encoding tag and the decoding tag. For this purpose, a length of 10-35 nucleotides is preferred, and a decoding tag is most preferred a length of 15-20 nucleotides.
復号化タグを含む多次元分子は好ましくは、飛行時間(TOF)質量分析によって分離および識別させるためにマトリックス支援レーザ脱離イオン化(MALDI)または別の検出技術によって解放させることができる。復号化タグは、符号化タグに混成させることのできるオリゴマー分子であってもよい。たとえば、復号化タグは、DNAオリゴヌクレオチド、RNAオリゴヌクレオチド、またはペプチド核酸(PNA)分子であってもよい。好適な復号化タグはPNA分子である。
N.符号化タグ
符号化タグは、復号化タグと関連付けることのできる分子または部位である。符号化タグは、復号化タグの関連付けのための標的としての役割を果たしうる任意の種類の分子または部位であってもよい。好適な符号化タグは、オリゴマー、オリゴヌクレオチド類、または核酸配列である。符号化タグはストレプトアビジンまたはビオチンなどの結合対のメンバーであってもよく、その同族の復号化タグは結合対の他のメンバーである。符号化タグは、何種類かの多次元シグナルと直接関連付けられるように設計することもできる。たとえば、オリゴヌクレオチド符号化タグは、ペプチド核酸多次元シグナル(ペプチド核酸から成る多次元シグナル)と直接相互作用するように設計することができる。
Multidimensional molecules containing decoding tags can preferably be released by matrix-assisted laser desorption ionization (MALDI) or another detection technique for separation and identification by time of flight (TOF) mass spectrometry. The decoding tag may be an oligomer molecule that can be hybridized to the encoding tag. For example, the decoding tag may be a DNA oligonucleotide, an RNA oligonucleotide, or a peptide nucleic acid (PNA) molecule. A preferred decryption tag is a PNA molecule.
N. Encoding tag An encoding tag is a molecule or moiety that can be associated with a decoding tag. The encoding tag may be any type of molecule or moiety that can serve as a target for decoding tag association. Suitable coding tags are oligomers, oligonucleotides or nucleic acid sequences. The encoding tag may be a member of a binding pair such as streptavidin or biotin and its cognate decoding tag is another member of the binding pair. Encoding tags can also be designed to be directly associated with several types of multidimensional signals. For example, oligonucleotide coding tags can be designed to interact directly with peptide nucleic acid multidimensional signals (multidimensional signals consisting of peptide nucleic acids).
オリゴマー符号化タグのオリゴマーベース配列は、ペプチド核酸、メチルホスホン酸DNA、および2'−0−メチルRNAまたはDNAなどの、RNA、DNA、修飾されたRNAまたはDNA、修飾された主鎖ヌクレオチド状オリゴマーを含むことができる。オリゴマーまたはオリゴヌクレオチド符号化タグは任意の配列を有することができる。唯一の要件は、復号化タグとの関連付けである(好ましくは、混成による)。開示された方法では、複数の符号化タグは単独の検体と関連付けることができる。これらの複数の符号化タグのコンテクストは、シグナル増幅のために使用される技術に左右される。したがって、分枝DNAが使用される場合、分枝DNA分子は分枝上の複数の符号化タグを含む。オリゴヌクレオチドデンドリマーが使用される場合、符号化タグはデンドリマーアーム上にある。回転する円の複製が使用される場合、複数の符号化タグは、増幅標的円配列の補体の縦列反復から生じる(符号化タグ配列の少なくとも1つの補体を含む)。この場合、符号化タグはタンデム配列DNAで縦一列に繰り返される。 The oligomer-based sequence of the oligomer-encoded tag comprises RNA, DNA, modified RNA or DNA, modified backbone nucleotide oligomers, such as peptide nucleic acids, methylphosphonate DNA, and 2′-0-methyl RNA or DNA. Can be included. The oligomer or oligonucleotide encoding tag can have any sequence. The only requirement is an association with the decryption tag (preferably by hybrid). In the disclosed method, multiple encoding tags can be associated with a single analyte. The context of these multiple encoding tags depends on the technology used for signal amplification. Thus, when branched DNA is used, the branched DNA molecule includes multiple coding tags on the branch. If oligonucleotide dendrimers are used, the coding tag is on the dendrimer arm. If rotating circle replication is used, the plurality of encoding tags result from tandem repeats of the complement of the amplified target circle sequence (including at least one complement of the encoding tag sequence). In this case, the encoding tag is repeated in a single row with tandem sequence DNA.
オリゴヌクレオチド符号化タグはそれぞれ符号化タグと復号化タグ間の特有の安定的なハイブリッド形成を支持する任意の長さを有することができる。この目的で、10〜35ヌクレオチドの長さが好ましく、符号化タグは15〜20ヌクレオチドの長さが最も好ましい。 Each of the oligonucleotide coding tags can have any length that supports a unique and stable hybridization between the coding tag and the decoding tag. For this purpose, a length of 10-35 nucleotides is preferred, and coding tags are most preferred 15-20 nucleotides in length.
開示された方法で使用される分枝DNAは概して既知である(Urdea、Biotechnology12:926〜928(1994)、およびHorn et al.、Nucleic Acids Res.23:4835〜4841(1997))である。本明細書で使用されるように、分枝DNA分子の尾部は、検体と相互作用するように設計される分枝DNA分子の1部を指す。尾部は特定結合分子である。概して、各分枝DNA分子は1つのみの尾部を有するべきである。分枝DNAの分枝(本明細書では、分枝DNAのアームとも称される)は符号化タグ配列を含む。オリゴヌクレオチドデンドリマー(あるいは、デンドリマーDNA)も概して既知である(Shchepinov et al.、Nucleic Acids Res.25:4447〜4454(1997)、およびOrentas et al.、J.Virol.Methods 77:153〜163(1999))。本明細書で使用されるように、オリゴヌクレオチドデンドリマーの尾部は、検体と相互作用するように設計されるデンドリマーの1部を指す。概して、各デンドリマーは1つのみの尾部を有するべきである。デンドリマーのデンドリマーストランドは、本明細書ではオリゴヌクレオチドデンドリマーのアームと称され、符号化タグ配列を含む。 Branched DNA used in the disclosed methods is generally known (Urdea, Biotechnology 12: 926-928 (1994), and Horn et al., Nucleic Acids Res. 23: 4835-4841 (1997)). As used herein, the tail of a branched DNA molecule refers to the part of the branched DNA molecule that is designed to interact with the analyte. The tail is a specific binding molecule. In general, each branched DNA molecule should have only one tail. A branch of branched DNA (also referred to herein as an arm of the branched DNA) contains a coding tag sequence. Oligonucleotide dendrimers (or dendrimer DNA) are also generally known (Shchepinov et al., Nucleic Acids Res. 25: 4447-4454 (1997), and Orentas et al., J. Virol. Methods 77: 153-163 ( 1999)). As used herein, the tail of an oligonucleotide dendrimer refers to the part of a dendrimer that is designed to interact with an analyte. In general, each dendrimer should have only one tail. The dendrimer strand of a dendrimer is referred to herein as the arm of an oligonucleotide dendrimer and includes a coding tag sequence.
符号化タグは標識付けられる検体または別の分子を(直接、あるいはリンカーまたはスペーサを介して)連結することができる。符号化タグは標識付けられる検体および別の分子と関連付けることもできる。この目的で、符号化分子が好ましい。符号化分子は検体および復号化タグと相互作用可能な分子である。符号化分子は特定結合分子と符号化タグを含む。特定結合分子は上述のとおりである。
O.多次元キャリアおよび符号化キャリア
多次元キャリアは、1つ以上の特定結合分子、キャリア、および複数の多次元シグナルの関連付けである。多次元キャリアは開示された方法で使用されて、多数の多次元シグナルと検体とを関連付ける。符号化キャリアは、1つ以上の特定結合分子、キャリア、および複数の符号化タグの関連付けである。符号化キャリアは開示された方法で使用されて、多数の符号化タグと検体とを関連付ける。キャリアは、多くの多次元シグナルと特定結合分子の関連付けを簡易化する分子または構造であってもよい。たとえば、リポソーム、微粒子、ナノ粒子、ヴィロン、ファージミド、および分枝ポリマー構造である。キャリアの一般的なクラスは、薬物送達のために設計された構造または材料である。多くの上記キャリアは既知である。リポソーム は好適な形状のキャリアである。
A coding tag can link an analyte or another molecule to be labeled (directly or via a linker or spacer). The encoding tag can also be associated with the analyte to be labeled and another molecule. For this purpose, encoded molecules are preferred. An encoded molecule is a molecule that can interact with an analyte and a decoding tag. The encoding molecule includes a specific binding molecule and an encoding tag. The specific binding molecule is as described above.
O. Multidimensional carrier and encoded carrier A multidimensional carrier is an association of one or more specific binding molecules, carriers, and multiple multidimensional signals. Multidimensional carriers are used in the disclosed methods to associate multiple multidimensional signals with analytes. A coded carrier is an association of one or more specific binding molecules, a carrier, and multiple coding tags. The encoded carrier is used in the disclosed method to associate multiple encoded tags with analytes. A carrier may be a molecule or structure that simplifies the association of many multidimensional signals with specific binding molecules. For example, liposomes, microparticles, nanoparticles, virons, phagemids, and branched polymer structures. The general class of carriers are structures or materials designed for drug delivery. Many such carriers are known. Liposomes are a suitable form of carrier.
リポソームは、主にリン脂質二重層から成る人工構造である。コレステロールおよび脂肪酸は、二重層構造に含めることができる。開示された方法の形式によっては、リポソームは任意の多次元シグナルまたは符号化タグのためのキャリアとしての役割を果たす。任意のシグナルまたはタグを装填されたリポソーム多次元キャリアと、シグナルおよびタグの非常に広範な重複を分離することのできる方法とを組み合わせることによって、高多重検定を実行することができる。 Liposomes are artificial structures mainly composed of phospholipid bilayers. Cholesterol and fatty acids can be included in the bilayer structure. Depending on the format of the disclosed method, the liposome serves as a carrier for any multidimensional signal or encoding tag. A high multiplex assay can be performed by combining a liposome multidimensional carrier loaded with any signal or tag and a method capable of separating very broad overlaps of signal and tag.
リポソーム、好ましくは単一層小胞は、非常に多くの(数千)多次元シグナルまたは符号化タグ分子を有する内部コンパートメントの装填を導く確立した手順を用いて作成され、これらの分子の化学的性質は予め選択された検出方法による提出に適している。ある特定の種類の多次元シグナルまたは符号化タグは好ましくは、それぞれの特定の種類のリポソームキャリアに対して使用される。 Liposomes, preferably unilamellar vesicles, are created using established procedures that lead to the loading of internal compartments with numerous (thousands) multidimensional signals or encoded tag molecules, and the chemistry of these molecules Is suitable for submission by preselected detection methods. A particular type of multidimensional signal or encoding tag is preferably used for each particular type of liposome carrier.
それぞれの特定の種類のリポソーム多次元または符号化キャリアは、特定結合分子に関連付けられる。その関連付けは直接的であっても間接的であってもよい。直接的結合の例は、リン脂質二重層の表面に共有結合された抗体を含むリポソームである。別の間接的な結合組成は、表面に共有結合された任意の配列のDNAオリゴヌクレオチド類を含むリポソームである。これらのオリゴヌクレオチド類は、塩基相補性により特定多次元分子を認識するように設計される。多次元分子は抗体−DNA共有結合複合体を具備することができ、それによってこの複合体のDNA部分は、リポソーム多次元キャリア上の補完的配列と明確に混成することができる。このようにして、リポソーム多次元キャリアは、任意の所望の結合分子と間接的に関連付けることのできる一般的な試薬となる。 Each specific type of liposomal multidimensional or encoded carrier is associated with a specific binding molecule. The association may be direct or indirect. An example of direct binding is a liposome containing an antibody covalently bound to the surface of a phospholipid bilayer. Another indirect binding composition is a liposome containing any sequence of DNA oligonucleotides covalently bound to the surface. These oligonucleotides are designed to recognize specific multidimensional molecules by base complementarity. A multidimensional molecule can comprise an antibody-DNA covalent complex, whereby the DNA portion of the complex can be clearly hybridized with complementary sequences on a liposomal multidimensional carrier. In this way, liposomal multidimensional carriers become common reagents that can be indirectly associated with any desired binding molecule.
リポソーム多次元キャリアの使用を以下の例で説明することができる。 The use of liposomal multidimensional carriers can be illustrated by the following example.
1.リポソーム(好ましくは、平均径150〜300ナノメータの単一層小胞)が押出法を用いて作製される(Hope et al.、Biochimica et Biophysica Acta、812:55〜65(1985);MacDonald et al.、Biochimica et Biophysica Acta、1061:297〜303(1991))。リポソーム製剤の他の方法も使用することができる。 1. Liposomes (preferably monolayer vesicles with an average diameter of 150-300 nanometers) are made using extrusion methods (Hope et al., Biochimica et Biophysica Acta, 812: 55-65 (1985); MacDonald et al. Biochimica et Biophysica Acta, 1061: 297-303 (1991)). Other methods of liposomal formulation can also be used.
2.リポソームの内部体積にこの特定オリゴペプチドが搭載され、当該特定検体を識別するのに供するように、オリゴペプチドの溶液が濃度400マイクロモルでリポソームの製剤中に使用される。内径200ナノメータのリポソームは、平均960分子のオリゴペプチドを含む。3つの別個のリポソーム製剤が押し出され、それぞれに異なるオリゴペプチドが搭載される。オリゴペプチド類は、同じ質量電荷比を有するが、質量分析によって容易に分離可能となるように異なる質量電荷比を有する断片に分割されるよう選択される。 2. This specific oligopeptide is loaded into the internal volume of the liposome, and a solution of the oligopeptide is used in the liposome formulation at a concentration of 400 micromolar to serve to identify the specific analyte. Liposomes with an inner diameter of 200 nanometers contain an average of 960 molecules of oligopeptide. Three separate liposome formulations are extruded, each loaded with a different oligopeptide. Oligopeptides are selected to be divided into fragments having the same mass-to-charge ratio but different mass-to-charge ratios so that they can be easily separated by mass spectrometry.
3.3つのリポソーム製剤の外表面は以下のようにして特定抗体に結合される。a)第1のリポソーム製剤はp53腫瘍抑制因子に対して特異的な抗体と反応する;b)第2のリポソーム製剤はBcl−2腫瘍タンパク質に対して特異的な抗体と反応する;c)第3のリポソーム製剤はHer2/neu細胞膜レセプターに対して特異的な抗体と反応する。結合反応は、反応性アミノ基を収容する分子への抗体の共有結合に関する標準的な手順を使用して実行される(Hendrickson et at、Nucleic Acids Research、23:522−529(1995);Hermanson、Bioconjugate techniques、Academic Press、528〜569ページ(1996);Scheffold et al.、Nature Medicine1:107〜110(2000))。リポソームの場合、反応性アミノ基は、リポソームのホスファチジルエタノールアミン部位に存在する反応性アミノ基である。 3. The outer surfaces of the three liposome formulations are bound to specific antibodies as follows. a) the first liposomal formulation reacts with an antibody specific for p53 tumor suppressor; b) the second liposomal formulation reacts with an antibody specific for Bcl-2 tumor protein; c) the second The 3 liposomal formulation reacts with antibodies specific for the Her2 / neu cell membrane receptor. The conjugation reaction is performed using standard procedures for the covalent attachment of antibodies to molecules containing reactive amino groups (Hendrickson et at, Nucleic Acids Research, 23: 522-529 (1995); Hermanson, Bioconjugate techniques, Academic Press, 528-569 (1996); Scheffold et al., Nature Medicine 1: 107-110 (2000)). In the case of liposomes, the reactive amino group is a reactive amino group present at the phosphatidylethanolamine site of the liposome.
4.リポソームと固定された組織中に存在する対応するタンパク質抗原とを関連付けるために、標準的なホルムアルデヒド固定履歴部位を保持するガラススライドを、3つのリポソーム製剤すべての混合物と接触させ、30mMのTris−HCl、pH7.6、100mMの塩化ナトリウム、1mMのEDTA、0.1%牛血清アルブミンを含む緩衝剤中に浮遊させる。1時間の培養後、スライドは同一の緩衝剤(30mMのTris−HCl、pH7.6、100mM塩化ナトリウム、1mMのEDTA、0.1%牛血清アルブミン)で5分間、2度洗浄される。スライドは空気流で乾燥させる。 4). In order to associate the liposomes with the corresponding protein antigens present in the fixed tissue, a glass slide holding a standard formaldehyde fixation history site is contacted with a mixture of all three liposome formulations and 30 mM Tris-HCl. , PH 7.6, suspended in a buffer containing 100 mM sodium chloride, 1 mM EDTA, 0.1% bovine serum albumin. After 1 hour incubation, slides are washed twice for 5 minutes with the same buffer (30 mM Tris-HCl, pH 7.6, 100 mM sodium chloride, 1 mM EDTA, 0.1% bovine serum albumin). Slides are dried with a stream of air.
5.スライドは、アセトニトリルと水の50:50混合物内で10mg/mlのα−シアノ−4−ヒドロキシけい皮酸、0.1%トリフルオロ酢酸から成るマトリクス溶液の薄層で塗布される。スライドは空気流で乾燥させる。 5. Slides are applied with a thin layer of a matrix solution consisting of 10 mg / ml α-cyano-4-hydroxycinnamic acid, 0.1% trifluoroacetic acid in a 50:50 mixture of acetonitrile and water. Slides are dried with a stream of air.
6.スライドはMALDIプレートの表面上に置かれ、Loboda et al.、「MALDI−QqTOF質量分析計の設計と性能」、第47回ASMS会議、Dallas、Texas(1999)、Loboda et al.、Rapid Comm.Mass Spectrom.14(12):1047〜1057(2000)、Shevchenko et al.、Anal.Chem.、72:2132〜2142(2000)、及び Krutchinsky et al.、J.Am.Soc.Mass Spectrom.、11(6):493〜504(2000)に記載されるような質量分析計に導入される。 6). Slides are placed on the surface of a MALDI plate, and Loboda et al. "MALDI-QqTOF Mass Spectrometer Design and Performance", 47th ASMS Conference, Dallas, Texas (1999), Loboda et al. Rapid Comm. Mass Spectrom. 14 (12): 1047-1057 (2000), Shevchenko et al. Anal. Chem. 72: 2132-1142 (2000), and Kruchinsky et al. J. et al. Am. Soc. Mass Spectrom. 11 (6): 493-504 (2000).
7.質量スペクトルはスライド面の所定位置から得られる。多次元シグナルポリペプチドの3つのピークの相対量が、リポソーム−検出器複合体によって検出される抗原の相対量を判定するために使用される。 7. The mass spectrum is obtained from a predetermined position on the slide surface. The relative amount of the three peaks of the multidimensional signal polypeptide is used to determine the relative amount of antigen detected by the liposome-detector complex.
リポソームキャリア法は、組織部位上の検体の検出に限定されない。ソーティングによって得られた細胞も、開示された方法での分析のために使用することができる(Scheffold、A.、Assenmacher、M.、Reiners−Schramm、L.、Lauster、R.、およびRadbruch、A.、2000、Nature Medicine1:107〜110)。
p.標識タンパク質および検体
標識タンパク質は1つ以上の多次元シグナルが付加されるタンパク質またはペプチドである。好ましくは、多次元シグナルとタンパク質またはペプチドは共有結合される、あるいは互いにつながれる。標識検体は1つ以上の多次元シグナルが付加される検体である。好ましくは、多次元シグナルと検体は共有結合される、あるいは互いにつながれる。
The liposome carrier method is not limited to detection of a specimen on a tissue site. Cells obtained by sorting can also be used for analysis in the disclosed method (Scheffold, A., Assenmacher, M., Reiners-Schramm, L., Lauster, R., and Radbruch, A , 2000, Nature Medicine 1: 107-110).
p. Labeled proteins and analytes Labeled proteins are proteins or peptides to which one or more multidimensional signals are added. Preferably, the multidimensional signal and the protein or peptide are covalently linked or linked together. A labeled sample is a sample to which one or more multidimensional signals are added. Preferably, the multidimensional signal and the analyte are covalently bound or linked together.
本明細書で使用されるように、分子は直接的または間接的に共有結合されるときに連結される。多次元シグナルは、タンパク質、ペプチド、または検体に任意の方法で付加することができる。1つの非限定的な形式の間接結合は、リンカー分子を介するものである。多次元シグナルは任意の適切な結合反応により、タンパク質、ペプチド、または検体と結合することができる。たとえば、多次元シグナルはタンパク質上のシステインまたはペプチドおよび多次元シグナル上のシステイン間の硫黄−硫黄結合により、タンパク質またはペプチドと共有結合させることができる。また、多次元シグナルは、連結(たとえば、多次元シグナルペプチドのタンパク質へのタンパク質連結)によってタンパク質およびペプチドに付加することもできる。タンパク質、ペプチドまたは検体への結合化合物のためのその他多くの化学物質および技術が既知であり、タンパク質、ペプチド、または検体に多次元シグナルを結合するのに使用することができる。たとえば、結合はチオール、エポキシド、チオール用ニトリル、NHSエステル、イソチオシアン、アミン用イソチオシアン酸塩、アミン、およびカルボン酸用アルコールを用いて実行することができる。タンパク質、ペプチド、および検体は、生体内で標識付けすることもできる。本明細書で使用されるように、「標識タンパク質」は、1つ以上の多次元シグナルが付加されるタンパク質およびペプチドの両方を指す。標識タンパク質という用語は、そのままの(たとえば、非断片化)多次元シグナルに付加されるタンパク質およびペプチドと修飾された(たとえば、断片化)多次元シグナルに付加されるタンパク質およびペプチドの両方を指す。後者の形式の標識タンパク質は断片化標識タンパク質と称される。標識タンパク質のタンパク質部分は(たとえば、プロテアーゼ消化により)断片化することができるが、断片化標識タンパク質という用語は多次元シグナルが断片化されている標識タンパク質を指す。1セットのタンパク質が同じ質量電荷比を有するように、等圧標識タンパク質は等圧多次元シグナルで標識付けされる同種のタンパク質またはペプチドである。 As used herein, molecules are linked when they are covalently bonded, either directly or indirectly. Multidimensional signals can be added to proteins, peptides, or analytes in any way. One non-limiting form of indirect linkage is through a linker molecule. A multidimensional signal can be bound to a protein, peptide, or analyte by any suitable binding reaction. For example, a multidimensional signal can be covalently linked to a protein or peptide by a sulfur-sulfur bond between a cysteine or peptide on the protein and a cysteine on the multidimensional signal. Multidimensional signals can also be added to proteins and peptides by linkage (eg, protein linkage of a multidimensional signal peptide to a protein). Many other chemicals and techniques for binding compounds to proteins, peptides or analytes are known and can be used to bind multidimensional signals to proteins, peptides or analytes. For example, conjugation can be performed using thiols, epoxides, thiols for thiols, NHS esters, isothiocyanates, isothiocyanates for amines, amines, and alcohols for carboxylic acids. Proteins, peptides, and analytes can also be labeled in vivo. As used herein, “labeled protein” refers to both proteins and peptides to which one or more multidimensional signals are added. The term labeled protein refers to both proteins and peptides that are added to intact (eg, unfragmented) multidimensional signals and proteins and peptides that are added to modified (eg, fragmented) multidimensional signals. The latter form of labeled protein is referred to as a fragmented labeled protein. Although the protein portion of a labeled protein can be fragmented (eg, by protease digestion), the term fragmented labeled protein refers to a labeled protein in which a multidimensional signal is fragmented. An isobaric labeled protein is a homologous protein or peptide that is labeled with an isobaric multidimensional signal so that a set of proteins has the same mass to charge ratio.
本明細書で使用されるように、「標識検体」は、1つ以上の多次元シグナルが付加される検体を指す。標識検体という用語は、そのままの(たとえば、非断片化)多次元シグナルに付加される検体と修飾された(たとえば、断片化)多次元シグナルに付加される検体の両方を指す。後者の形式の標識タンパク質は断片化標識検体と称する。標識検体の検体部分は断片化することができるが、断片化標識検体という用語は、多次元シグナルが断片化された標識検体を指す。等圧標識検体は、1セットの検体が同じ質量電荷比を有するように等圧多次元シグナルで標識付けされる同種の検体である。 As used herein, “labeled analyte” refers to an analyte to which one or more multidimensional signals are added. The term labeled analyte refers to both an analyte that is added to a neat (eg, unfragmented) multidimensional signal and an analyte that is added to a modified (eg, fragmented) multidimensional signal. The latter form of labeled protein is referred to as a fragmented labeled analyte. Although the analyte portion of the labeled analyte can be fragmented, the term fragmented labeled analyte refers to a labeled analyte in which a multidimensional signal is fragmented. Isobaric labeled analytes are homogenous analytes that are labeled with isobaric multidimensional signals such that a set of analytes have the same mass to charge ratio.
分析対象であるタンパク質、ペプチド、または検体サンプルは、サンプルの複雑さを低減するため、分画または分離させることができる。同じ検定で、断片化および分画も一緒に使用することができる。上記断片化、分割、または分離は、タンパク質、ペプチド、および検体の分析を単純化し拡張することができる。 The protein, peptide, or analyte sample to be analyzed can be fractionated or separated to reduce sample complexity. In the same assay, fragmentation and fractionation can be used together. Such fragmentation, splitting, or separation can simplify and extend the analysis of proteins, peptides, and analytes.
ある非限定的例では、多次元シグナルがリン酸化ペプチドに特定して付加される標識タンパク質を形成することができる。ホスホレリンまたはホスホチロシン残留物の特定誘導体化のための化学反応が記載されている(Zhou et al.、「タンパク質リン酸化の問題に対する系統的アプローチ」、Nat.Biotech.19:375〜 378(2001);Oda et al.、「ホスホプロテオームを検査するためのツールとしてのリン酸化タンパク質の濃縮分析」、Nat.Biotech19:379〜382(2001))。これらの2つのプロトコルのいずれかによって処理されたトリプシンペプチドは、タンパク質リン酸化部位で反応性スルフヒドリルを表示する。これらの部位は多次元シグナルと反応して、標識タンパク質を生成することができる。非リン酸化ペプチドは誘導体化されない。
Q.アフィニティタグ
アフィニティタグは、アフィニティタグを持たない化合物または複合体からアフィニティタグを持つ化合物または複合体を分離するために使用することができる任意の化合物である。好ましくは、アフィニティタグは、リガンド結合分子または抗体などの別の化合物と関連付けられる、あるいは相互作用するリガンドまたはハプテンなどの化合物である。また、ハプテンと抗体またはリガンドとリガンド結合分子間のようなアフィニティタグと捕捉構成要素間の相互作用は特定の相互作用であることが好ましい。アフィニティタグは好ましくは、抗体、リガンド、結合タンパク質、レセプタータンパク質、ハプテン、アプタマー、炭水化物類、合成ポリアミド類、またはオリゴヌクレオチド類である。好適な結合タンパク質はDNA結合タンパク質である。好適なDNA結合タンパク質は、亜鉛フィンガモチーフ、ロイシンジッパーモチーフ、ヘリックス−ターン−ヘリックスモチーフである。これらのモチーフは同一の特定結合分子と組み合わせることができる。
In one non-limiting example, a labeled protein can be formed in which a multidimensional signal is specifically added to the phosphorylated peptide. Chemical reactions for specific derivatization of phosphorylin or phosphotyrosine residues have been described (Zhou et al., “A Systematic Approach to the Problem of Protein Phosphorylation”, Nat. Biotech. 19: 375-378 (2001); Oda et al., “Enriched Analysis of Phosphorylated Proteins as a Tool for Testing Phosphoproteomes”, Nat. Biotech 19: 379-382 (2001)). Tryptic peptides processed by either of these two protocols display reactive sulfhydryls at protein phosphorylation sites. These sites can react with multidimensional signals to produce labeled proteins. Non-phosphorylated peptides are not derivatized.
Q. Affinity tag An affinity tag is any compound that can be used to separate a compound or complex having an affinity tag from a compound or complex that does not have an affinity tag. Preferably, the affinity tag is a compound such as a ligand or hapten that is associated with or interacts with another compound such as a ligand binding molecule or antibody. It is also preferred that the interaction between the affinity tag and the capture component, such as between a hapten and an antibody or a ligand and a ligand binding molecule, is a specific interaction. The affinity tag is preferably an antibody, ligand, binding protein, receptor protein, hapten, aptamer, carbohydrates, synthetic polyamides, or oligonucleotides. A preferred binding protein is a DNA binding protein. Suitable DNA binding proteins are zinc finger motifs, leucine zipper motifs, helix-turn-helix motifs. These motifs can be combined with the same specific binding molecule.
核酸プローブのコンテクストで記載されるアフィニティタグは、Syvnen et al.、Nucleic Acids Res.、14:5037(1986)に記載されている。好適なアフィニティタグは、核酸類に組み入れることのできるビオチンを含む。開示された方法では、多次元シグナルに組み込まれたアフィニティタグによって、多次元シグナルは基板に捕捉される、付着される、あるいは連結されることができる。上記捕捉は、多次元シグナルの洗浄と処理を簡易化する、多次元シグナルの別の分子からの分離を可能にし、該方法の全部または1部を自動化させる。 Affinity tags described in the context of nucleic acid probes are described in Syven et al. Nucleic Acids Res. 14: 5037 (1986). Suitable affinity tags include biotin that can be incorporated into nucleic acids. In the disclosed method, the multidimensional signal can be captured, attached or linked to the substrate by an affinity tag incorporated into the multidimensional signal. The capture allows separation of the multidimensional signal from another molecule, which simplifies washing and processing of the multidimensional signal, and automates all or part of the method.
亜鉛フィンガもアフィニティタグとして使用することができる。亜鉛フィンガの特性、亜鉛フィンガモチーフ、およびそれらの相互作用は、Nardelli et al.、「亜鉛フィンガ−DNA認識:位置指示突然変異生成による基本特異性の分析」、Nucleic Acids Res.、20(16):4137〜 44(1992)、Jamieson et al.、「変更されたDNA−結合特異性を有する亜鉛フィンガの生体外選択」、Biochemistry、33(19):5689〜95(1994)、Chandrasegaran、S.およびJ.Smith、「キメラ制限酵素:次は何か」、Biol Chem380(7〜8):841〜8(1999)、及び Smith et al.、「キメラ制限酵素の基板特異性の詳細研究」、Nucleic Acids Res.、27(2):674〜81(1999)に記載されている。 Zinc fingers can also be used as affinity tags. The properties of zinc fingers, zinc finger motifs, and their interactions are described in Nardelli et al. "Zinc finger DNA recognition: analysis of basic specificity by position-directed mutagenesis", Nucleic Acids Res. , 20 (16): 4137-44 (1992), Jamison et al. "In vitro selection of zinc fingers with altered DNA-binding specificity", Biochemistry, 33 (19): 5687-95 (1994), Chandrasegaran, S .; And J.A. Smith, “Chimeric Restriction Enzymes: What's Next”, Biol Chem 380 (7-8): 841-8 (1999), and Smith et al. "Detailed Study of Substrate Specificity of Chimeric Restriction Enzymes", Nucleic Acids Res. 27 (2): 674-81 (1999).
基板上での多次元シグナルの捕捉は所望すれば、いくつかの方法で実行することができる。ある実施形態では、アフィニティドックは基板に添付または結合される。アフィニティドックは、多次元シグナル上のアフィニティタグと関連付けるあるいは相互作用することによって多次元シグナルの付着を仲介する化合物または部位である。基板に固定されたアフィニティドックによって、基板上の多次元シグナルを捕捉することができる。上記捕捉は、以後のステップを妨げる可能性のある分子を洗い流す簡便な手段を提供する。捕捉多次元シグナルは、基板から解放させることもできる。これは、アフィニティタグを分離する、あるいは多次元シグナルと基板間の光解離性連結を絶つことによって達成可能である。 Capturing multidimensional signals on a substrate can be performed in several ways, if desired. In certain embodiments, the affinity dock is attached or coupled to the substrate. An affinity dock is a compound or site that mediates the attachment of a multidimensional signal by associating or interacting with an affinity tag on the multidimensional signal. A multidimensional signal on the substrate can be captured by an affinity dock fixed to the substrate. Such capture provides a convenient means of washing away molecules that may interfere with subsequent steps. The captured multidimensional signal can also be released from the substrate. This can be accomplished by separating the affinity tag or breaking the photolabile link between the multidimensional signal and the substrate.
開示された方法で使用される基板は、多次元シグナルが付着または結合される任意の固体材料を含むことができる。基板の例はアクリルアミド、細胞ロース、ニトロ細胞ロース、ガラス、シリコン、ポリスチレン、ポリエチレンビニルアセテート、ポリプロピレン、ポリメタクリレート、ポリエチレン、ポリエチレン酸化物、ポリシリケート、ポリカーボネート、テフロン、フルオロカーボン、ナイロン、シリコンゴム、ポリアンヒドライド、ポリグリコール酸、ポリ乳酸、ポリオルトエステル、ポリプロピルフメレート、コラーゲン、グリコサミングルカン、およびポリアミノ酸などの材料を含むが、それらに限定されない。基板は、薄膜または膜、ビーズ、ビン、皿、繊維、光ファイバ、織繊維、成型ポリマー、粒子、コンパクトディスク、および微粒子などの有効な形状を取ることができる。
R.ベクターおよび発現配列
遺伝子導入は、プラスミド、ウィルスベクター、ウィルス核酸類、ファージ核酸類、ファージ、コスミッド、および人工染色体には限定されないが、それらの中の遺伝子物質の直接導入、あるいは、カチオンリポソームなどの細胞またはキャリア内の遺伝子物質の転写を介して得ることができる。上記方法は当該技術において既知であり、本明細書に記載される方法での使用に容易に適合させることができる。転写ベクターは、遺伝子を細胞(たとえば、プラスミド)に運ぶため、あるいは遺伝子を運ぶ一般的方策の1部、たとえば、組み換えレトロウィルスまたはアデノウィルスの1部として使用される任意のヌクレオチド構築物であってもよい(Ram et al. Cancer Res.53:83〜88(1993))。ウィルスベクター、化学トランスフェクタント、または電気穿孔法やDNAの直接拡散などの物理機械的方法を含む適切な移入方法は、たとえば、Wolff、J.A.、et al.、Science、247、1465〜1468、(1990);およびWolff、J.A.Nature、352、815〜818(1991)に記載されている。
The substrate used in the disclosed method can include any solid material to which a multidimensional signal is attached or bound. Examples of substrates are acrylamide, cellulose, nitrocellulose, glass, silicon, polystyrene, polyethylene vinyl acetate, polypropylene, polymethacrylate, polyethylene, polyethylene oxide, polysilicate, polycarbonate, teflon, fluorocarbon, nylon, silicone rubber, polyanhydride Including, but not limited to, materials such as ride, polyglycolic acid, polylactic acid, polyorthoester, polypropyl fumerate, collagen, glycosamminglecan, and polyamino acid. The substrate can take any effective form such as a thin film or membrane, beads, bottles, dishes, fibers, optical fibers, woven fibers, molded polymers, particles, compact discs, and particulates.
R. Vectors and expression sequences Gene transfer is not limited to plasmids, viral vectors, viral nucleic acids, phage nucleic acids, phages, cosmids, and artificial chromosomes, but may include direct introduction of genetic material therein or cationic liposomes, etc. It can be obtained via transcription of genetic material in a cell or carrier. Such methods are known in the art and can be readily adapted for use in the methods described herein. A transcription vector may be any nucleotide construct used to carry a gene to a cell (eg, a plasmid) or as part of a general strategy for carrying the gene, eg, a part of a recombinant retrovirus or adenovirus. (Ram et al. Cancer Res. 53: 83-88 (1993)). Suitable transfer methods including viral vectors, chemical transfectants, or physicomechanical methods such as electroporation and direct diffusion of DNA are described, for example, in Wolff, J. et al. A., et al. Science, 247, 1465-1468, (1990); and Wolff, J. et al. A. Nature, 352, 815-818 (1991).
本明細書で使用されるように、プラスミドまたはウィルスベクターは、劣化無しに遺伝子を細胞に移送する作用物質であり、移送される細胞内での遺伝子の発現を招くプロモータを含む。好適な実施形態では、ベクターは、ウィルスまたはレトロウィルスのいずれかから得られる。好適なウィルスベクターは、アデノウィルス、アデノ随伴ウィルス、ヘルペスウィルス、ワクシニアウィルス、ポリオウィルス、AIDSウィルス、ニューロン栄養ウィルス、シンドビスまたはその他のRNAウィルスであり、HIV主鎖を有するこれらのウィルスも含む。これらのウィルスをベクターとしての使用に適合させるウィルス特性を共有する任意のウィルス族も好適である。好適なレトロウィルスは、マウス白血病ウィルス、MMLV、およびベクターとしてのMMLVの所望の特性を発現するレトロウィルスを含む。レトロウィルスベクターは他のウィルスベクターよりも大きな遺伝的運搬、すなわち、トランス遺伝子または標識遺伝子を担持するため、一般的に使用されるベクターである。しかし、それらは非増殖性細胞では有効ではない。アデノウィルスベクターは比較的安定的でともに機能しやすく、高力価を有し、エアゾール組成物内で配送することができ、非分裂細胞を移入することができる。ポックスウィルスベクターは大型で、遺伝子を挿入するためのいくつかの部位を有する。それらは耐熱性で、室温で保管することができる。好適な実施形態は、ウィルス抗原によって誘い出される宿主生体の免疫反応を抑えるように設計されたウィルスベクターである。この種の好適なベクターは、インターロイキン8または10のための符号化領域を担持する。 As used herein, a plasmid or viral vector is an agent that transfers a gene to a cell without degradation and includes a promoter that results in the expression of the gene in the transferred cell. In a preferred embodiment, the vector is obtained from either a virus or a retrovirus. Suitable viral vectors are adenoviruses, adeno-associated viruses, herpes viruses, vaccinia viruses, polioviruses, AIDS viruses, neurotrophic viruses, Sindbis or other RNA viruses, including those viruses with an HIV backbone. Any virus family that shares viral properties that make these viruses suitable for use as vectors is also suitable. Suitable retroviruses include murine leukemia virus, MMLV, and retroviruses that express the desired properties of MMLV as a vector. Retroviral vectors are commonly used vectors because they carry larger genetic transport than other viral vectors, ie, carry a transgene or marker gene. However, they are not effective on non-proliferating cells. Adenoviral vectors are relatively stable and easy to function together, have high titers, can be delivered in aerosol compositions, and can transfer non-dividing cells. The poxvirus vector is large and has several sites for inserting genes. They are heat resistant and can be stored at room temperature. A preferred embodiment is a viral vector designed to suppress the host body immune response elicited by viral antigens. A suitable vector of this kind carries the coding region for interleukin 8 or 10.
ウィルスベクターは、遺伝子を細胞に導入する大半の化学的または物理的方法よりも高い処理能力(遺伝子を導入する能力)を有する。通常、ウィルスベクターは、非構造初期遺伝子、構造後期遺伝子、RNAポリメラーゼIII転写、複製およびカプシド形成に必要な逆方向末端反復配列、およびウィルスゲノムの転写と複製を制御するプロモータを含む。ベクターとして設計される際、ウィルスは通常、除去される1つ以上の初期遺伝子を有し、遺伝子または遺伝子/プロモータカセットは除去されたウィルスDNAの代わりにウィルスゲノムに挿入される。この種の構造物は、最大約8kbの外来遺伝子物質を担持することができる。除去された初期遺伝子の必要な機能は通常、トランス内の初期遺伝子の遺伝子産物を発現するように設計された細胞株によって供給される。
1.レトロウィルスベクター
レトロウィルスは、任意の種類、亜科、族、または向性を含むレトロウィルスのウィルス族に属する動物ウィルスである。レトロウィルスベクターは概して、Verma、I.M.、「遺伝子導入のためのレトロウィルスベクター」、In Microbiology−1985、American Society for Microbiology、229〜232ページ、Washington、(1985)で説明されている。その内容は言及により本明細書に組み込む。遺伝子治療にレトロウィルスベクターを使用する方法の例は、米国特許第4,868,116号および4,980,286号;PCT出願WO90/02806およびWO89/07136;およびMulligan、(Science260:926〜932(1993))に記載されており、その教示は言及により本明細書に組み込む。
Viral vectors have a higher processing capacity (ability to introduce genes) than most chemical or physical methods of introducing genes into cells. Viral vectors typically contain nonstructural early genes, structural late genes, RNA polymerase III transcription, inverted terminal repeats necessary for replication and encapsidation, and promoters that control transcription and replication of the viral genome. When designed as a vector, a virus usually has one or more early genes that are removed, and the gene or gene / promoter cassette is inserted into the viral genome in place of the removed viral DNA. This type of structure can carry up to about 8 kb of exogenous genetic material. The necessary function of the removed early gene is usually supplied by a cell line designed to express the gene product of the early gene in trans.
1. Retroviral vectors Retroviruses are animal viruses that belong to the retrovirus virus family of any kind, subfamily, family, or tropism. Retroviral vectors are generally described in Verma, I. et al. M.M. "Retroviral vectors for gene transfer", In Microbiology-1985, American Society for Microbiology, pages 229-232, Washington, (1985). The contents of which are incorporated herein by reference. Examples of methods of using retroviral vectors for gene therapy include US Pat. Nos. 4,868,116 and 4,980,286; PCT applications WO90 / 02806 and WO89 / 07136; and Mulligan, (Science 260: 926-932. (1993)), the teachings of which are incorporated herein by reference.
レトロウィルスは実質上、核酸カーゴにパックされるパッケージである。核酸カーゴはそれとともにパッケージングシグナルを担持し、それによって複製された娘分子がパッケージ被膜内に効率的にパッケージングされるように確保する。パッケージシグナルに加えて、複製および複製ウィルスのパッケージングのためにシス内で必要とされる多数の分子がある。通常、レトロウィルスゲノムは、タンパク質被膜の作成に関与するgag、pol、およびenv遺伝子を含む。標的細胞に移送されるべきなのは、通常、外来DNAによって置き換えられるgag、pol、およびenv遺伝子である。レトロウィルスベクターは通常、パッケージ被膜への組入れのためのパッケージシグナル、gag転写ユニットの開始を知らせる配列、逆転写のtRNAプライマーを結合するためのプライマー結合部位を含む逆転写に必要なエレメント、DNA合成中のRNAストランドの切換を誘導する末端反復配列、DNA合成の第2のストランドの合成のためのプライミング部位として機能するプリンの豊富な配列5'〜3'LTR、およびDNA状態のレトロウィルスの宿主ゲノムへの挿入を可能にするLTRの末端近傍の特定配列を含む。gag、pol、およびenv遺伝子の除去によって、約8kbの外来配列をウィルスゲノムに挿入させ、逆転写させ、複製後に新レトロウィルス粒子にパッケージングさせることができる。この量の核酸は、各転写のサイズに応じて、1つの遺伝子から多くの遺伝子まで移送させるのに十分である。挿入断片内の他の遺伝子とともに、陽性または陰性選択可能マーカーのいずれかを含むことが好ましい。 Retroviruses are essentially packages that are packed into nucleic acid cargo. The nucleic acid cargo carries a packaging signal with it, thereby ensuring that the replicated daughter molecule is efficiently packaged within the package coat. In addition to the packaging signal, there are a number of molecules that are required in cis for packaging of replicating and replicating viruses. Typically, retroviral genomes contain gag, pol, and env genes that are involved in creating a protein coat. It is the gag, pol, and env genes that are normally replaced by foreign DNA that should be transferred to the target cells. Retroviral vectors usually contain a package signal for incorporation into the package coat, a sequence that signals the start of the gag transcription unit, elements necessary for reverse transcription, including a primer binding site for binding a reverse transcription tRNA primer, DNA synthesis A terminal repeat sequence that induces switching of RNA strands in it, a purine-rich sequence 5'-3 'LTR that functions as a priming site for the synthesis of the second strand of DNA synthesis, and a retroviral host in the DNA state Contains specific sequences near the end of the LTR that allow insertion into the genome. By removing the gag, pol, and env genes, approximately 8 kb of foreign sequence can be inserted into the viral genome, reverse transcribed, and packaged into new retroviral particles after replication. This amount of nucleic acid is sufficient to transfer from one gene to many genes, depending on the size of each transcript. It is preferred to include either a positive or negative selectable marker along with other genes in the insert.
大部分のレトロウィルスベクター内の複製機構とパッケージングタンパク質は除去されているので(gag、pol、およびenv)、ベクターは通常、それらパッケージング細胞株に置くことによって生成される。パッケージング細胞株は、複製およびパッケージング機構を含むがパッケージングシグナルを欠くレトロウィルスと移入または転換された細胞株である。選択されたDNAを運搬するベクターがこれらの細胞株に移入されるとき、当該遺伝子を含むベクターは複製され、ヘルパー細胞によってシス内に設けられた機構により、新レトロウィルス粒子にパッケージングされる。機構のためのゲノムは必要なシグナルを欠くため、パッケージングされない。
2.アデノウィルスベクター
複製欠損アデノウィルスの構造は、(Berkner et al.、J.Virology61:1213〜1220(1987);Massie et al.、Mol.Cell.Biol.6:2872〜2883(1986);Haj−Ahmad et al.、J.Virology 57:267〜274(1986);Davidson et al.、J.Virology 61:1226〜1239(1987);Zhang、「リポソーム−介在形質導入とPCR分析による組み換えアデノウィルスの生成と特定」、BioTechniques15:868〜872(1993))に記載されている。これらのウィルスをベクターとして使用する利点は、それらのウィルスが最初に感染された細胞内で複製することができるため、他の細胞種に拡がることができる程度に制限されているが、新たな感染性ウィルス粒子を形成することができないことである。組み換えアデノウィルスは、気道上皮、肝細胞、血管内皮、CNS柔組織、および多数の他の組織部位への直接的な生体内輸送後、高効率の遺伝子導入を達成することが立証されている(Morsy、J.Clin.Invest.92:1580〜1586(1993);Kirshenbaum、J.Clin.Invest.92:381〜387(1993);Roessler、J.Clin.Invest.92:1085〜1092(1993);Moullier、Nature Genetics4:154〜159(1993);La Salle、Science259:988〜990(1993);Gomez−Foix、J.Biol.Chem.267:25129〜25134(1992);Rich、Human Gene Therapy4:461〜476(1993);Zabner、Nature Genetics 6:75〜83(1994);Guzman、Circulation Research 73:1201〜1207(1993);Bout、Human Gene Therapy 5:3〜10(1994);Zabner、Cell75:207〜216(1993);Caillaud、Eur.J.Neuroscience5:1287〜1291(1993);およびRagot、J.Gen.Virology 74:501〜507(1993))。組み換えアデノウィルスは特定細胞表面レセプターに結合することによって遺伝子形質導入を達成し、その後、ウィルスは野生型または複製欠損アデノウィルスと同じように、受容体を介した飲食作用によって内部移行される(ChardonnetおよびDales、Virology40:462〜477(1970);BrownおよびBurlingham、J.Virology12:386〜396(1973);SvenssonおよびPersson、J.Virology 55:442〜449(1985);Seth、et al.、J.Virol.51:650〜655(1984);Seth、et al.、Mol.Cell.Biol.4:1528〜1533(1984);Varga et al.、J.Virology65:6061〜6070(1991);Wickham et al.、Cell73:309〜319(1993))。
Since the replication machinery and packaging proteins in most retroviral vectors have been removed (gag, pol, and env), vectors are usually generated by placing them in their packaging cell lines. A packaging cell line is a cell line that has been transferred or transformed with a retrovirus that contains the replication and packaging machinery but lacks a packaging signal. When a vector carrying the selected DNA is transferred into these cell lines, the vector containing the gene is replicated and packaged into new retroviral particles by a mechanism provided in cis by helper cells. The genome for the mechanism is not packaged because it lacks the necessary signals.
2. Adenoviral vectors The structure of replication-deficient adenoviruses is described in (Berkner et al., J. Virology 61: 1213-1220 (1987); Massie et al., Mol. Cell. Biol. 6: 2872-2833 (1986); al., J. Virology 57: 267-274 (1986); Davidson et al., J. Virology 61: 1226-1239 (1987); Zhang, “Recombinant Adenovirus Generation and Identification by Liposome-mediated Transduction and PCR Analysis BioTechniques 15: 868-872 (1993)). The advantage of using these viruses as vectors is limited to the extent that they can spread to other cell types because they can replicate in the originally infected cell, but new infections Infectious virus particles cannot be formed. Recombinant adenovirus has been demonstrated to achieve highly efficient gene transfer after direct in vivo transport to airway epithelium, hepatocytes, vascular endothelium, CNS parenchyma, and many other tissue sites (Morsy). J. Clin. Invest. 92: 1580-1586 (1993); Kirshenbaum, J. Clin. Invest. 92: 381-387 (1993); Roessler, J. Clin. Invest. 92: 1085-1092 (1993); Mullier, Nature Genetics 4: 154-159 (1993); La Salle, Science 259: 988-990 (1993); Gomez-Fix, J. Biol. Chem. 267: 25129-25134 (1992); an Gene Therapy 4: 461-476 (1993); Zabner, Nature Genetics 6: 75-83 (1994); Guzman, Circulation Research 73: 1201-1207 (1993); Bout, Human Gene Therapy 94 (3): 3). Zabner, Cell 75: 207-216 (1993); Caillaud, Eur. J. Neuroscience 5: 1287-1291 (1993); and Ragot, J. Gen. Virology 74: 501-507 (1993)). Recombinant adenoviruses achieve gene transduction by binding to specific cell surface receptors, after which the virus is internalized by receptor-mediated eating and drinking (Chardonnet and Dales), similar to wild-type or replication-deficient adenoviruses. Virology 40: 462-477 (1970); Brown and Burlingham, J. Virology 12: 386-396 (1973); Svensson and Persson, J. Virology 55: 442-449 (1985); 51: 650-655 (1984); Seth, et al., Mol. Cell. Biol.4: 1528-1533 (1984); rology65:. 6061~6070 (1991); Wickham et al, Cell73: 309~319 (1993)).
好適なウィルスベクターは、E1遺伝子を除去させたアデノウィルスに基づくベクターであり、これらのvironsはヒト293細胞株などの細胞株内で生成される。別の好適な実施形態では、E1およびE3遺伝子の両方が、アデノウィルスゲノムが除去される。 Preferred viral vectors are adenovirus-based vectors with the E1 gene removed, and these virons are generated in cell lines such as the human 293 cell line. In another preferred embodiment, both the E1 and E3 genes are removed from the adenovirus genome.
別の種類のウィルスベクターはアデノ随伴ウィルス(AAV)に基づく。この欠損パルボウィルスは多くの細胞種を感染させることができ、人間に対しては非病原性であるため、好適なベクターである。AAV種ベクターは約4〜5kbを移送することができ、野生型AAVは安定的に染色体19に挿入されることが既知である。この部位特定統合特性を含むベクターが好適である。この種のベクターの特に好適な実施形態は、Avigen、San Francisco、CAによって作成され、単純ヘルペスウィルスチミジンキナーゼ遺伝子HSV−tkおよび/または緑色蛍光タンパク質GFPを符号化する遺伝子などの標識遺伝子を含むP4.1Cベクターである。 Another type of viral vector is based on adeno-associated virus (AAV). This defective parvovirus is a suitable vector because it can infect many cell types and is non-pathogenic to humans. It is known that AAV species vectors can transport about 4-5 kb and wild type AAV is stably inserted into chromosome 19. Vectors containing this site specific integration property are preferred. A particularly preferred embodiment of this type of vector is P4 made by Avigen, San Francisco, CA and containing a marker gene such as the herpes simplex virus thymidine kinase gene HSV-tk and / or the gene encoding the green fluorescent protein GFP. .1C vector.
ウィルスおよびレトロウィルスに挿入される遺伝子は通常、所望の遺伝子産物の発現の制御を助けるプロモータおよび/またはエンハンサーを含む。プロモータは概して、転写開始位置に対して相対的に固定された位置にあるときに機能するDNA配列である。プロモータはRNAポリメラーゼと転写因子の基本的相互作用に必要なコアエレメントを含み、上流エレメントと反応エレメントを含むことができる。
3.ウィルスプロモータおよびエンハンサー
哺乳類宿主細胞内のベクターから転写を制御する好適なプロモータは、各種ソース、たとえば、ポリオーマ、シミアンウィルス40(SV40)、アデノウィルス、レトロウィルス、肝炎−Bウィルス、および最も好ましくは サイトメガロウィルスなどのウィルスのゲノム、あるいは異種哺乳類プロモータ、たとえば、βアクチンプロモータから得られる。SV40ウィルスの初期および後期プロモータは、SV40ウィルス複製起点も含むSV40制限断片として都合よく入手される(Fiers et al.、Nature、273:113(1978))。ヒトサイトメガロウィルスの最初期プロモータは、HindIII E制限断片として都合よく入手される(Greenway、P.J.et al.、Gene18:355〜360(1982))。もちろん、宿主細胞または関連種からのプロモータも本明細書では有効である。
Genes inserted into viruses and retroviruses typically include promoters and / or enhancers that help control the expression of the desired gene product. A promoter is generally a DNA sequence that functions when in a fixed position relative to the transcription start position. A promoter contains core elements required for basic interaction of RNA polymerase and transcription factors, and can contain upstream elements and reaction elements.
3. Viral promoters and enhancers Suitable promoters that control transcription from vectors in mammalian host cells include various sources such as polyoma, simian virus 40 (SV40), adenovirus, retrovirus, hepatitis-B virus, and most preferably cytomegalo. It can be obtained from the genome of a virus, such as a virus, or from a heterologous mammalian promoter, such as the β-actin promoter. The early and late promoters of the SV40 virus are conveniently obtained as an SV40 restriction fragment that also contains the SV40 viral origin of replication (Fiers et al., Nature, 273: 113 (1978)). The immediate early promoter of human cytomegalovirus is conveniently obtained as a HindIII E restriction fragment (Greenway, PJ et al., Gene 18: 355-360 (1982)). Of course, promoters from the host cell or related species are also useful herein.
エンハンサーは概して、転写開始部位から距離を固定されず機能するDNA配列を指し、転写ユニットに対して5'(Laimins、L.et al.、Proc.Natl.Acad.Sci.78:993(1981)または3'(Lusky、M.L.、et al.、Mol.Cell Bio.3:1108(1983))のいずれかである。さらに、エンハンサーはイントロン内(Banerji、J.L.et al.、Cell 33:729(1983))および符号化配列自体内(Osborne、T.F.、et al.、Mol.Cell Bio.4:1293(1984))にあってもよい。それらは通常、長さ10〜300bpで、シスで機能する。エンハンサーは、近傍のプロモータからの転写を増やすように機能する。また、エンハンサーは、転写の調節を仲介する反応エレメントを含む場合も多い。プロモータも、転写の調節を仲介する反応エレメントを含むことができる。エンハンサーは、遺伝子の発現の調節を判定する場合が多い。多くのエンハンサー配列は現在哺乳類遺伝子(グロビン、エラスターゼ、アルブミン、α−フェトプロテイン、インシュリン)から既知だが、通常は真核細胞ウィルスからエンハンサーを使用する。好適な例は、複製起点の後期側のSV40エンハンサー(100〜270bp)、サイトメガロウィルス初期プロモータエンハンサー複製起点の後期側のポリオーマエンハンサー、およびアデノウィルスエンハンサーである。 Enhancers generally refer to functional DNA sequences that are not fixed in distance from the transcription start site and are 5 ′ to the transcription unit (Laimins, L. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 78: 993 (1981). Or 3 ′ (Lusky, ML, et al., Mol. Cell Bio. 3: 1108 (1983)) In addition, enhancers are within introns (Banerji, JL et al., Cell 33: 729 (1983)) and within the coding sequence itself (Osborne, TF, et al., Mol. Cell Bio. 4: 1293 (1984)). Functions in cis at 10-300 bp Enhancer functions to increase transcription from nearby promoters Enhancers also often contain response elements that mediate the regulation of transcription, promoters can also contain reaction elements that mediate the regulation of transcription, and enhancers determine the regulation of gene expression. Many enhancer sequences are now known from mammalian genes (globin, elastase, albumin, α-fetoprotein, insulin) but usually use enhancers from eukaryotic viruses, a preferred example being the late origin of replication. SV40 enhancer (100 to 270 bp), cytomegalovirus early promoter enhancer late origin polyoma enhancer, and adenovirus enhancer.
プロモータおよび/またはエンハンサーは、機能をトリガする光または特定の化学事象によって特別に起動させることができる。システムは、テトラサイクリンおよびデキサメタゾンなどの試薬によって調節することができる。ガンマ線照射またはアルキル化化学療法薬剤などの照射によって、ウィルスベクター遺伝子発現を向上させる方法もある。 Promoters and / or enhancers can be specifically activated by light or specific chemical events that trigger function. The system can be regulated by reagents such as tetracycline and dexamethasone. There are also methods to improve viral vector gene expression by irradiation with gamma radiation or alkylating chemotherapy drugs.
プロモータおよび/またはエンハンサー領域は、転写される転写ユニットの領域の発現を最大化するため、構成的プロモータおよび/またはエンハンサーとしての役割を果たすことが好ましい。プロモータおよび/またはエンハンサー領域はすべての真核細胞種において動作可能であることも好ましい。この種の好適なプロモータはCMVプロモータ(650 bases)である。他の好適なプロモータは、SV40プロモータ、サイトメガロウィルス(全長プロモータ)、およびレトロウィルスベクターLTFである。 The promoter and / or enhancer region preferably serves as a constitutive promoter and / or enhancer in order to maximize expression of the region of the transcription unit that is transcribed. It is also preferred that the promoter and / or enhancer region be operable in all eukaryotic cell types. A suitable promoter of this type is the CMV promoter (650 bases). Other suitable promoters are the SV40 promoter, cytomegalovirus (full length promoter), and retroviral vector LTF.
すべての特定調節エレメントはクローンを作り、メラノーマ細胞などの特定細胞種内で選択的に発現される発現ベクターを構築するように使用できることが立証されている。グリア線維酸性タンパク質(GFAP)プロモータは、グリアを起源とする細胞内の遺伝子を選択的に発現するように使用されている。 It has been demonstrated that all specific regulatory elements can be cloned and used to construct expression vectors that are selectively expressed in specific cell types such as melanoma cells. The glial fibrillary acidic protein (GFAP) promoter has been used to selectively express genes in cells originating from glia.
真核宿主細胞(酵母、菌類、昆虫、植物、動物、人間、または有核細胞)で使用される発現ベクターは、mRNA発現に影響を及ぼす可能性のある転写の終了に必要な配列も含むことができる。これらの領域は、組織因子タンパク質を符号化するmRNAの未翻訳領域のポリアデニル化セグメントとして転写される。3'未翻訳領域は、転写終了部位を含むこともできる。転写ユニットはポリアデニリル化領域を含むことが好ましい。この領域の利点の1つは、転写ユニットがmRNAのように処理され輸送される可能性を増やすことである。発現構築物内のポリアデニリル化シグナルの識別と使用は十分確立されている。同種ポリアデニリル化シグナルは、トランス遺伝子構築物で使用されることが好ましい。転写ユニットの好適な実施形態では、ポリアデニリル化領域は、SV40初期ポリアデニリル化シグナルから得られ、約400ベースから成る。転写ユニットが別の標準的な配列のみで、または上記配列と組み合わせて、構築物からの発現または構築物の安定性を向上させることも好ましい。
4.マーカー
ウィルスベクターは、マーカー産物を符号化する核酸配列を含むことができる。このマーカー産物は、遺伝子が細胞に運ばれているかどうか、およびいったん運ばれれば発現されているかどうかを判定するために使用される。好適な標識遺伝子は、β−ガラクトシダーゼおよび緑色蛍光タンパク質を符号化する大腸菌lacZ遺伝子である。実施形態によっては、マーカーは選択可能マーカーであってもよい。哺乳類細胞用の適切な選択可能マーカーの例は、ジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHFR)、チミジンキナーゼ、ネオマイシン、ネオマイシン類似体G418、ヒドロマイシン、およびピューロマイシンである。上記選択可能マーカーが哺乳類宿主細胞に無事移送されれば、転換された哺乳類宿主細胞は、選択的な圧力下に置かれた場合、生存することができる。2つの広く使用される別々のカテゴリーの選択形態がある。第1のカテゴリーは細胞の代謝と、補足された媒体にかかわらず成長する能力を欠く突然変異細胞株の使用とに基づく。2つの例がCHO DHFR−細胞とマウスLTK−細胞である。これらの細胞は、チミジンまたはヒポキサンチンなどの栄養素の追加無しで成長する能力を欠く。これらの細胞は完全なヌクレオチド合成経路に必要な特定の遺伝子を欠いているので、欠けているヌクレオチドが補足媒体で提供されない限り生存不能である。補足媒体の代替となるのが、そのままのDHFRまたはTK遺伝子を各遺伝子を欠く細胞に導入することによって、成長要件を変更することである。DHFRまたはTK遺伝子で変換されていない個々の細胞は、非補足媒体において生存することはできない。
Expression vectors used in eukaryotic host cells (yeast, fungi, insects, plants, animals, humans, or nucleated cells) also contain sequences necessary for termination of transcription that may affect mRNA expression. Can do. These regions are transcribed as polyadenylation segments of the untranslated region of the mRNA encoding tissue factor protein. The 3 ′ untranslated region can also contain a transcription termination site. The transcription unit preferably includes a polyadenylation region. One advantage of this region is that it increases the likelihood that the transcription unit will be processed and transported like mRNA. The identification and use of polyadenylation signals within expression constructs is well established. Homologous polyadenylation signals are preferably used in transgene constructs. In a preferred embodiment of the transcription unit, the polyadenylation region is derived from the SV40 early polyadenylation signal and consists of about 400 bases. It is also preferred that the transcription unit be only another standard sequence or in combination with the above sequence to improve expression from the construct or stability of the construct.
4). Marker viral vectors can include a nucleic acid sequence that encodes a marker product. This marker product is used to determine if the gene has been carried into the cell and if it has been expressed once delivered. A preferred marker gene is the E. coli lacZ gene which encodes β-galactosidase and green fluorescent protein. In some embodiments, the marker may be a selectable marker. Examples of suitable selectable markers for mammalian cells are dihydrofolate reductase (DHFR), thymidine kinase, neomycin, neomycin analog G418, hydromycin, and puromycin. If the selectable marker is successfully transferred to a mammalian host cell, the transformed mammalian host cell can survive when placed under selective pressure. There are two widely used separate category selection forms. The first category is based on cellular metabolism and the use of mutant cell lines that lack the ability to grow regardless of the supplemented medium. Two examples are CHO DHFR-cells and mouse LTK-cells. These cells lack the ability to grow without the addition of nutrients such as thymidine or hypoxanthine. Since these cells lack certain genes required for the complete nucleotide synthesis pathway, they are not viable unless the missing nucleotides are provided in a supplemental medium. An alternative to supplemental media is to change growth requirements by introducing intact DHFR or TK genes into cells lacking each gene. Individual cells that have not been converted with the DHFR or TK gene cannot survive in non-supplemented media.
第2のカテゴリーは、任意の細胞種で使用される選択スキームを指し、突然変異細胞株の使用を必要としない支配的な選択である。これらのスキームは通常、宿主細胞の成長を阻止する薬剤を使用する。新規の遺伝子を有するそれらの細胞は、薬剤耐性を付与するタンパク質を発現させ、選択を残す。上記支配的選択の例は薬剤ネオマイシン、(Southern P.およびBerg、P.、J.Molec.Appl.Genet.1:327(1982))、ミコフェノール酸、(Mulligan、R.C.およびBerg、P.Science209:1422(1980))またはヒグロマイシン(Sugden、B.et al.、Mol.Cell.Biol.5:410〜413(1985))を使用する。3つの例は、適切な薬剤G418またはネオマイシン(ジェネテシン)、xgpt(ミコフェノール酸)またはヒグロマイシンにそれぞれ耐性を付与するため、真核制御下でバクテリア遺伝子を採用する。その他はネオマイシン類似体G418およびプラマイシンなどである。
S.キット
上述の材料およびその他の材料は、開示された方法を実行する、あるいは開示された方法の実行を助けるのに有効なキットとして、任意の適切な組み合わせで一緒にパッケージングすることができる。所与のキット内のキット構成要素が開示された方法でともに使用されるように設計され適合されていれば有用である。たとえば、1セットのレポーターシグナルおよび1つ以上のインジケータシグナルを具備する、検体分析用のキットが開示されている。
T.混合物
開示された方法を実行する、あるいは実行を準備することによって形成される混合物が開示されている。たとえば、多次元シグナル、レポーターシグナル、インジケータシグナル、または組み合わせを具備する混合物が開示されている。
The second category refers to selection schemes used with any cell type and is the dominant selection that does not require the use of mutant cell lines. These schemes typically use agents that inhibit the growth of host cells. Those cells with the new gene express a protein conferring drug resistance, leaving the selection. Examples of such dominant selections are the drugs neomycin, (Southern P. and Berg, P., J. Molec. Appl. Genet. 1: 327 (1982)), mycophenolic acid, (Mulligan, RC and Berg, P. Science 209: 1422 (1980)) or hygromycin (Sugden, B. et al., Mol. Cell. Biol. 5: 410-413 (1985)). Three examples employ bacterial genes under eukaryotic control to confer resistance to the appropriate drugs G418 or neomycin (Geneticin), xgpt (mycophenolic acid) or hygromycin, respectively. Others include the neomycin analog G418 and plamycin.
S. Kits The materials described above and other materials can be packaged together in any suitable combination as a kit effective to perform the disclosed method or to assist in performing the disclosed method. It is useful if the kit components within a given kit are designed and adapted to be used together in the disclosed manner. For example, a kit for analyte analysis is disclosed that comprises a set of reporter signals and one or more indicator signals.
T. T. et al. Mixtures Disclosed are mixtures formed by performing or preparing to perform the disclosed method. For example, a mixture comprising a multidimensional signal, a reporter signal, an indicator signal, or a combination is disclosed.
該方法が構成物、構成要素、または試薬を混合する、あるいは接触させることを含む場合は必ず、該方法を実行すると、多数の様々な混合物が生じる。たとえば、該方法が3つの混合ステップを有する場合、これらの各ステップの実行後、ステップが別々に実施されていれば独自の混合物が形成される。さらに、ステップの実行方法にかかわらず、混合物は全ステップの終了時に形成される。本開示では、開示された方法の実行によって得られるこれらの混合物と、たとえば、本明細書に開示される開示された試薬、構成物、または構成要素の混合物を意図する。
U.システム
開示された方法を実行する、あるいは実行を助けるのに有効なシステムが開示されている。システムは概して、構造、機械、装置など、および構成物、化合物、材料などの製品の組み合わせを具備する。開示される、あるいは開示から自明である組み合わせも意図される。たとえば、パターンを分析し、分析サンプルの部分またはさらなる分析を選択する手段を有する質量分析計を具備するシステムが開示され意図される。
V.データ構造およびコンピュータ制御
開示された方法で使用され、開示された方法によって生成され、あるいは開示された方法から生成されるデータ構造が開示される。データ構造は概して、組成または媒体において回収され、編成され、記憶され、および/または具体化される任意の形式のデータ、情報、および/またはオブジェクトである。RAMまたは記憶ディスクなどに電子形式で記憶されるタンパク質シグニチャは、1種のデータ構造である。
Whenever the method involves mixing or contacting components, components or reagents, performing the method results in a number of different mixtures. For example, if the method has three mixing steps, after performing each of these steps, a unique mixture is formed if the steps are performed separately. Furthermore, regardless of how the steps are performed, the mixture is formed at the end of all steps. The present disclosure contemplates those mixtures obtained by performing the disclosed methods and mixtures of, for example, the disclosed reagents, components, or components disclosed herein.
U. Systems Disclosed are systems that are effective to perform or assist in performing the disclosed methods. Systems generally comprise structures, machines, devices, etc., and combinations of products such as components, compounds, materials, and the like. Combinations disclosed or obvious from the disclosure are also contemplated. For example, a system comprising a mass spectrometer having means for analyzing a pattern and selecting a portion of an analysis sample or further analysis is disclosed and contemplated.
V. Data Structure and Computer Control A data structure used in the disclosed method, generated by the disclosed method, or generated from the disclosed method is disclosed. A data structure is generally any form of data, information, and / or object that is collected, organized, stored, and / or embodied in a composition or medium. A protein signature stored in electronic form, such as in a RAM or storage disk, is a data structure.
開示された方法、あるいはその1部またはそのための準備は、コンピュータ制御によって制御され、管理され、あるいはそれ以外の方法で支援されることができる。上記コンピュータ制御はコンピュータ制御化プロセスまたは方法によって達成することができ、データ構造を使用および/または生成することができ、コンピュータプログラムを使用することができる。上記コンピュータ制御、コンピュータ制御化プロセス、データ構造、およびコンピュータプログラムが意図されており、本明細書で開示されていると理解されるべきである。
例証
開示された方法は、開示された方法の例を含む以下の例証によって理解を深めることができる。例証は、いかなる形でも該方法の範囲を制限することを意図していない。
A.例証1:セットの等圧レポーターシグナルおよびインジケータシグナル;重同位体
この例証は、特定のペプチド結合を断片化し、重同位体を使用して異なるレポーターシグナルで質量を差別的に分布する、同じ質量のペプチドレポーターシグナルを利用する。たとえば、イオントラップでは、アルギニンを含むペプチドはアスパラギン酸またはグルタミン酸残留物のC−末端で優先的に断片化し、ペプチドを含むプロリンはプロリン残留物のN−末端で断片化することが実証されている(QinおよびChait、Int.J.Mass Spectrom.(オランダ)、190〜191:313〜20(1999))。DP(アスパラギン酸(D)およびプロリン(P))アミノ酸配列は開示されたレポーターシグナルで使用することができ、結果的にアスパラギン酸とプロリン間の切断結合で衝突誘導断片化を招く。
The disclosed method, or a portion thereof, or preparation for it, can be controlled, managed, or otherwise assisted by computer control. The computer control can be accomplished by a computer-controlled process or method, can use and / or generate data structures, and can use computer programs. The above computer control, computer controlled process, data structure, and computer program are intended and should be understood as being disclosed herein.
Illustrative The disclosed method can be better understood with the following illustrative examples, including examples of the disclosed method. The illustration is not intended to limit the scope of the method in any way.
A. Example 1: A set of isobaric reporter and indicator signals; heavy isotopes This illustration shows the same mass of fragmenting specific peptide bonds and using heavy isotopes to differentially distribute mass with different reporter signals A peptide reporter signal is utilized. For example, ion traps have demonstrated that peptides containing arginine are preferentially fragmented at the C-terminus of aspartic acid or glutamic acid residues, and proline containing peptides are fragmented at the N-terminus of proline residues. (Qin and Chait, Int. J. Mass Spectrom. (Netherlands), 190-191: 313-20 (1999)). DP (aspartic acid (D) and proline (P)) amino acid sequences can be used with the disclosed reporter signal, resulting in collision-induced fragmentation at the cleavage bond between aspartic acid and proline.
典型的なペプチドAGSLDPAGSLR(SEQ ID NO:2)の単電荷イオンは、質量分析計の衝突細胞内の「D」と「P」間を断裂する。自然に豊富な同位体を使用し、単電荷親イオンは平均名目(m/z)=1043amuを有し、推定される、結果として生じる娘イオンAGSLD+(SEQ ID NO:2のアミノ酸1〜5)およびPAGSLR+(SEQ ID NO:2のアミノ酸6〜11)はそれぞれ名目(m/z)461amuおよび600amuを有する。実質的には、断片化は通常、1つの支配的な娘イオン、すなわちこの場合PAGSLR+(SEQ ID NO:2のアミノ酸6〜11)をもたらす。この例証のために、単電荷親の個体数から1つのみの電荷娘について検討する。一般性または適用可能性を失うことなく、これらの娘イオンチャネルへの分枝比は、PAGSLR+(SEQ ID NO:2のアミノ酸6〜11)娘断片への100%以外となることができることに注意されたい。 A single charge ion of the typical peptide AGSLDPAGSLR (SEQ ID NO: 2) cleaves between “D” and “P” in the collision cell of the mass spectrometer. Using naturally abundant isotopes, the single charged parent ion has an average nominal (m / z) = 1043 amu, and the resulting daughter ion AGSLD + (SEQ ID NO: 2 amino acids 1-5) ) And PAGSLR + (amino acids 6-11 of SEQ ID NO: 2) have nominal (m / z) 461 amu and 600 amu, respectively. In effect, fragmentation usually results in one dominant daughter ion, in this case PAGSLR + (amino acids 6-11 of SEQ ID NO: 2). For this illustration, consider only one charged daughter from a single charged parent population. Without loss of generality or applicability, the branching ratio to these daughter ion channels can be other than 100% to PAGSLR + (amino acids 6-11 of SEQ ID NO: 2) daughter fragments. Please be careful.
上記ペプチドを構築するために標準的な合成方法を利用することができる。このレポーター分子の例証では、同位体標識アミノ酸について検討する(たとえば、A対A*、ただし、AはCH3、A*はCD3側鎖を有する)。括弧内に示される名目(m/z)を有する合成ペプチドに関してはAGSLDPAGSLR(1043)、A*GSLDPAGSLR(1046)、AGSLDPA*GSLR(1046)、A*GSLDPA*GSLR(1049)(SEQ ID NO:2)の4つの可能性がある。この例では、レポーターシグナルおよび未標識ペプチドAGSLDPAGSLR(SEQ ID NO:2)として1046の一般的な記載質量電荷比、インジケータシグナルとして1043の記載質量電荷比を有する2つの単標識ペプチドA*GSLDPAGSLR、AGSLDPA*GSLR(SEQ ID NO:2)を検討する。 Standard synthetic methods can be utilized to construct the peptides. In this reporter molecule illustration, consider isotope-labeled amino acids (eg, A vs. A * , where A has CH 3 and A * has a CD 3 side chain). For synthetic peptides having the nominal (m / z) shown in parentheses, AGSLDPAGSLR (1043), A * GSDLDPAGSLR (1046), AGSLDPA * GSLR (1046), A * GSLDPA * GSLR (1049) (SEQ ID NO: 2) There are four possibilities. In this example, two single-labeled peptides A * GSDLDPAGSLR, AGSLDPA with a general described mass to charge ratio of 1046 as the reporter signal and unlabeled peptide AGSLDPAGSLR (SEQ ID NO: 2), and an indicated mass to charge ratio of 1043 as the indicator signal * Consider GSLR (SEQ ID NO: 2).
開示された方法の好適なモードの簡単な実証として、3つの合成ペプチドを含む溶液について検討する。この溶液は、以下の任意数の生物学的実験後に回収され、概して処理のため、多くの追加構成要素を含む。 As a simple demonstration of a preferred mode of the disclosed method, consider a solution containing three synthetic peptides. This solution is collected after any number of biological experiments below and generally contains many additional components for processing.
AGSLDPAGSLR、A*GSLDPAGSLR、およびAGSLDPA*GSLR(SEQ ID NO:2)を含む溶液は、質量分析による分析を実行するため適切なマトリクス溶液と混合される。シナピン酸、4−ヒドロキシ−α−シアノ桂皮酸、または2,5−ジヒドロキシ安息香酸などの適切な基質は当該技術において既知である。 A solution containing AGSLDPAGSLR, A * GSDLDPAGSLR, and AGSLDPA * GSLR (SEQ ID NO: 2) is mixed with an appropriate matrix solution to perform analysis by mass spectrometry. Suitable substrates such as sinapinic acid, 4-hydroxy-α-cyanocinnamic acid, or 2,5-dihydroxybenzoic acid are known in the art.
結果として生じる溶液はMALDI標的上に斑点をつけられ、結晶化させることができる。標的は、四極子飛行時間型(たとえば Applied Biosystems QSTARまたはWaters QtoF)のタンデム質量分析計のソースに挿入される。MALDI標的上のサンプル斑点に衝突するレーザを利用して、多くのイオンが第1の四極子Q0に導入される。Q0に導入された種の中で、当該技術において既知なように、大部分は単電荷種(AGSLDPAGSLR+、A* GSLDPAGSLR+<「1」>、AGSLDPA*GSLR+;SEQ ID NO:2)、各種断片化イオン、中性マトリクス、マトリクスイオン、および多量体である。中性粒子は、第2の四極子Q1内に誘導されずにQ0から消え去る。 The resulting solution can be spotted on the MALDI target and crystallized. The target is inserted into a tandem mass spectrometer source of a quadrupole time-of-flight type (eg, Applied Biosystems QSTAR or Waters QtoF). Many ions are introduced into the first quadrupole Q0 using a laser that strikes the sample spot on the MALDI target. Among the species introduced into Q0, as is known in the art, most are single-charged species (AGSLDPAGSLR + , A * GSDLDPAGSLR + <“1”> , AGSLDPA * GSLR + ; SEQ ID NO: 2), Various fragmented ions, neutral matrices, matrix ions, and multimers. Neutral particles disappear from Q0 without being guided into the second quadrupole Q1.
Q0に導入されるイオンは、DC界のみで動作する(質量/電荷フィルタではなくイオンパイプとしての役割を果たす)、Q1を含むより高い真空領域に誘導され、飛行時間分析器で検出される。結果として生じるスペクトル(MSスペクトル)は、m/z=3によって分離されるダブレットピーク毎に分析される。ダブレットピークの識別に基づき、四極子Q1は、より高い質量電荷比のダブレットを有するイオンを第3の四極子Q2を通過させるように設定される(A*GSLDPAGSLRおよびAGSLDPA*GSLR(SEQ ID NO:2)が同じ質量対電荷を有する、質量分析の専門用語で言えば「等圧」であることを想起されたい)。1046と異なる質量電荷比を有するイオンは、Q1−Q2軸上でQ1を出ない軌道をたどり、有効に切り捨てられる。これにより、システムの信号対雑音が大幅に増大し、この質量フィルタリングを持たないシステムに対して約100〜1000倍向上する。 Ions introduced into Q0 operate in the DC field only (acting as an ion pipe rather than a mass / charge filter), are directed to a higher vacuum region including Q1, and are detected by a time-of-flight analyzer. The resulting spectrum (MS spectrum) is analyzed for each doublet peak separated by m / z = 3. Based on the identification of the doublet peak, the quadrupole Q1 is set to pass ions having a higher mass-to-charge doublet through the third quadrupole Q2 (A * GSDLDPAGSLR and AGSLDPA * GSLR (SEQ ID NO: Recall that 2) have the same mass-to-charge, “isobaric” in mass spectrometry terminology). Ions having a mass to charge ratio different from 1046 follow a trajectory that does not exit Q1 on the Q1-Q2 axis and are effectively truncated. This greatly increases the signal-to-noise of the system, an improvement of about 100-1000 times over this system without mass filtering.
Q2を取り巻く衝突細胞はペプチドイオン、通常、数ミリトールのアルゴンまたは窒素のDP切断結合の優先的な切断を引き起こすように、適切な圧力で化学的に不活性なガスを充填される。上述したように、単電荷親イオンの断片化は、主に1つの娘イオンをもたらすと予測される。この場合、等圧親(SEQ ID NO:2)はそれぞれ、相関関係を有する独自の娘(SEQ ID NO:2のアミノ酸1〜5および6〜11)をもたらす。
A*GSLDPAGSLR+→A*GSLD+PAGSLR+(m/z600)
AGSLDPA*GSLR+→AGSLD+PA*GSLR+(m/z603)
本明細書で説明される質量分析計の解析度は約5000〜10000であるため、3amuの差はこれらの(m/z)で容易に得られる。
Collision cells surrounding Q2 are filled with a chemically inert gas at the appropriate pressure to cause preferential cleavage of the peptide ion, usually several millitorr of argon or nitrogen DP cleavage bonds. As mentioned above, fragmentation of single charged parent ions is expected to result mainly in one daughter ion. In this case, each isobaric parent (SEQ ID NO: 2) results in a unique daughter (SEQ ID NO: 2 amino acids 1-5 and 6-11) that is correlated.
A * GSDLDPAGSLR + → A * GSLD + PAGSLR + (m / z 600)
AGSLDPA * GSLR + → AGSLD + PA * GSLR + (m / z 603)
Since the resolution of the mass spectrometer described herein is about 5000 to 10,000, a difference of 3 amu is easily obtained at these (m / z).
Q2を出るイオンは、機器の飛行時間(TOF)部に入る。過渡電場勾配が印加されて、正電荷イオンはリフレクトロンに向かって加速され、最終的に検出器に至る。イオンはすべて同一の電場勾配を通って加速される(当該技術において既知なように、リフレクトロンはこの判定での小さな乱れを相殺する)ため、すべてのイオンに同一の運動エネルギーを加えられる。運動エネルギーはすべてのイオンで同一であり、イオンの質量は異なるため、イオンが検出器に到達するのにかかる時間は異なる。重いイオンは軽いイオンよりも後で到着する。 Ions leaving Q2 enter the time-of-flight (TOF) part of the instrument. A transient electric field gradient is applied and the positively charged ions are accelerated towards the reflectron and finally to the detector. All ions are accelerated through the same electric field gradient (as is known in the art, the reflectron cancels out small disturbances in this determination), so the same kinetic energy is applied to all ions. Since the kinetic energy is the same for all ions and the masses of the ions are different, the time it takes for the ions to reach the detector is different. Heavy ions arrive later than light ions.
結果として生じる質量スペクトル(MS/MSスペクトル)は、最初のサンプル内の2つの検体(たとえば、ペプチド)の相対量を反映する。 The resulting mass spectrum (MS / MS spectrum) reflects the relative amount of two analytes (eg, peptides) in the initial sample.
所定パターンの識別(m/z=3によって分離されるダブレットピーク)およびその後のダブレットにおけるより高いm/zのピークの通過の利点は、様々なm/zの多次元シグナルをさらに多く含む検定においてより自明である。このような場合、MSスペクトルはダブレット毎に分析され、所定パターンに含まれるピークのみがMS/MSスペクトルの回収のために通過される。このスキームはより多くの検体(たとえば、ペプチド)に拡張可能である。X/X*差を利用する、上記ペプチドに基づく等圧検出器のパネルに関する最も基本的な拡張を表2に示す。アスタリスクは重同位体標識アミノ酸を表す。このセットは、各残留物に対する未標識質量から標識質量への変化{(m/z)x*−(m/z)x}が同一であると推定する。{(m/z)x* −(m/z)x}がすべての残留物に対して同一ではない一般的なケースでは、質量分析計によって分解可能な所与のペプチドはより多い。親分子はSEQ ID NO:2であり、一次娘はSEQ ID NO:2のアミノ酸6−11である。 The advantage of discriminating a given pattern (doublet peak separated by m / z = 3) and subsequent passage of a higher m / z peak in the doublet is in an assay that contains more multivariate signals of various m / z. It is more obvious. In such a case, the MS spectrum is analyzed for each doublet, and only the peaks included in the predetermined pattern are passed for recovery of the MS / MS spectrum. This scheme can be extended to more analytes (eg, peptides). The most basic extension for a panel of isobaric detectors based on the above peptides that utilizes the X / X * difference is shown in Table 2. An asterisk represents a heavy isotope-labeled amino acid. This set assumes that the change from unlabeled mass to labeled mass {(m / z) x * -(m / z) x} for each residue is the same. In the general case where {(m / z) x * -(m / z) x} is not the same for all residues, there are more given peptides that can be resolved by a mass spectrometer. The parent molecule is SEQ ID NO: 2, and the primary daughter is amino acids 6-11 of SEQ ID NO: 2.
このモードの開示された方法は、すべての検出されたイオンが非常に類似した化学的環境を起点とし(数個の中性子の位置で異なるだけである)、MALDIソースおよび衝突細胞内で処理されるときに(すべて実質的な目的で)同一の挙動をとるという所望の特性を有する。特に注目すべきは、等圧レポーターシグナル分子のうちの1つが検定のために使用される等圧検出器分子に対する計量基準として追加されるケースである。検定で使用される全セットの検出器分子の計量は単純であり、定量的である。分子が同位体濃縮を除いてほぼ同一である場合、すべての同重核は処理を通じて同一の挙動をとる。
B.例証2:2つの等圧セットの多次元シグナル;切断結合
この例証は、結合が異なるレポーターシグナルでは異なる位置に配置される特定のペプチド結合で切断される、同じ質量を有するペプチドレポーターシグナルを利用する。上述したように、アミノ酸配列を有するDPは、衝突細胞内のアスパラギン酸とプロリン間を切断する。開示された方法で有効な複数セットのペプチドは以下であってもよい。
等圧セット1:
ペプチドC:YFMTSGCDPGGR(SEQ ID NO:13)
ペプチドD:YFMTSGDPCGGR(SEQ ID NO:14)
ペプチドE:YFMTSDPGCGGR(SEQ ID NO:15)
ペプチドF:YFMTDPSGCGGR(SEQ ID NO:16)
ペプチドG:YFMDPTSGCGGR(SEQ ID NO:17)
等圧セット2:
ペプチドH:YFMTSGCDPGAR(SEQ ID NO:18)
ペプチドI:YFMTSGDPCGAR(SEQ ID NO:19)
ペプチドJ:YFMTSDPGCGAR(SEQ ID NO:20)
ペプチドK:YFMTDPSGCGAR(SEQ ID NO:21)
ペプチドL:YFMDPTSGCGAR(SEQ ID NO:22)
2つのセットのペプチドは、DPジペプチドの位置と、位置11のアミノ酸(グリシンまたはアラニン)で異なる。等圧セット1のペプチドは、等圧セット2のペプチドと質量で14amu異なる(グリシンとアラニン間の質量差に基づく)。
The disclosed method of this mode is that all detected ions originate from a very similar chemical environment (only differ in the position of a few neutrons) and are processed in the MALDI source and in the collision cell Sometimes it has the desired property of taking the same behavior (all for substantial purposes). Of particular note is the case where one of the isobaric reporter signal molecules is added as a metric for the isobaric detector molecule used for the assay. The metric of the entire set of detector molecules used in the assay is simple and quantitative. If the molecules are nearly identical except for isotopic enrichment, all isobaric nuclei behave identically throughout the process.
B. Example 2: Multi-dimensional signal of two isobaric sets; cleaved bond This example utilizes a peptide reporter signal with the same mass where the bond is cleaved at specific peptide bonds located at different positions in different reporter signals . As described above, DP having an amino acid sequence cleaves between aspartic acid and proline in collision cells. The multiple sets of peptides effective in the disclosed method may be:
Isobaric set 1:
Peptide C: YFMSGSGPGGR (SEQ ID NO: 13)
Peptide D: YFMTSGDPCGGR (SEQ ID NO: 14)
Peptide E: YFMTSDPCGCGGR (SEQ ID NO: 15)
Peptide F: YFMTDPSGCGGR (SEQ ID NO: 16)
Peptide G: YFMDPTSGCGGR (SEQ ID NO: 17)
Isobaric set 2:
Peptide H: YFMTSGCDPGAR (SEQ ID NO: 18)
Peptide I: YFMTSGDPCGAR (SEQ ID NO: 19)
Peptide J: YFMTSDPCGCGAR (SEQ ID NO: 20)
Peptide K: YFMTDPSGCGAR (SEQ ID NO: 21)
Peptide L: YFMDPTSGCGAR (SEQ ID NO: 22)
The two sets of peptides differ at the position of the DP dipeptide and at the amino acid at position 11 (glycine or alanine). The
簡潔にするため、これらの合成ペプチドを含む溶液について検討する。この溶液は、任意数の生物学的実験後に回収することができ、概して処理のため、多くの追加の構成要素を含む。C、D、E、F、G、H、I、J、K、Lを含む溶液は、質量分析による分析を実行するため適切なマトリクス溶液と混合される。シナピン酸、4−ヒドロキシ−α−シアノ桂皮酸、または2,5−ジヒドロキシ安息香酸などの適切なマトリクスは当該技術において既知である。 For simplicity, consider solutions containing these synthetic peptides. This solution can be recovered after any number of biological experiments and generally includes many additional components for processing. A solution containing C, D, E, F, G, H, I, J, K, and L is mixed with an appropriate matrix solution to perform analysis by mass spectrometry. Suitable matrices such as sinapinic acid, 4-hydroxy-α-cyanocinnamic acid, or 2,5-dihydroxybenzoic acid are known in the art.
結果として生じる溶液はMALDI標的上に斑点をつけられ、結晶化させることができる。 The resulting solution can be spotted on the MALDI target and crystallized.
標的は、四極子飛行時間型(たとえば、Applied Biosystems QSTARまたはWaters QtoF)のタンデム質量分析計のソースに挿入される。 The target is inserted into the source of a tandem mass spectrometer of a quadrupole time-of-flight type (eg, Applied Biosystems QSTAR or Waters QtoF).
MALDI標的上の斑点に衝突するレーザを利用して、多くのイオンが第1の四極子Q0に導入される。Q0に導入された種は、当該技術において既知なように、C+、D+、E+、F+、G+、H+、I+、J+、K+、L+、各種断片化イオン、マトリクスイオン、および多量体である。中性粒子は、Q1内に誘導されずにQ0から消え去る。 Many ions are introduced into the first quadrupole Q0 using a laser that strikes a spot on the MALDI target. Species introduced into Q0 are C + , D + , E + , F + , G + , H + , I + , J + , K + , L + , various fragmented ions as known in the art. , Matrix ions, and multimers. Neutral particles disappear from Q0 without being guided into Q1.
Q0に導入されるイオンは、DC界のみで動作する(質量/電荷フィルタではなくイオンパイプとしての役割を果たす)、Q1を含むより高い真空領域に誘導され、飛行時間分析器で検出される。結果として生じるスペクトル(MSスペクトル)は、m/z=14によって分離されるダブレットピーク毎に分析される。ダブレットピークの識別に基づき、四極子Q1は、より低い質量電荷比のダブレット((m/z)C、(m/z)D、(m/z)E、(m/z)F、(m/z)G。それらは同一の分子量を有し「等圧」である)有するイオンと、より高い質量電荷比のダブレット((m/z)H、(m/z)I、(m/z)J、(m/z)K、(m/z)L。それらは同一の分子量を有し「等圧」である)有するイオンとを第3の四極子Q2を個々に通過させるように設定される。(m/z)C、(m/z)D、(m/z)E、(m/z)F、(m/z)G、(m/z)H、(m/z)I、(m/z)J、(m/z)K、(m/z)Lと異なる質量電荷比を有するイオンは、Q1−Q2軸上でQ1を出ない軌道をたどり、有効に切り捨てられる。これにより、システムの信号対雑音が大幅に増大し、この質量フィルタリングを持たないシステムに対して約100〜1000倍向上する。 Ions introduced into Q0 operate in the DC field only (acting as an ion pipe rather than a mass / charge filter), are directed to a higher vacuum region including Q1, and are detected by a time-of-flight analyzer. The resulting spectrum (MS spectrum) is analyzed for each doublet peak separated by m / z = 14. Based on the identification of the doublet peak, the quadrupole Q1 has a lower mass-to-charge doublet ((m / z) C, (m / z) D, (m / z) E, (m / z) F, (m / Z) G. They have the same molecular weight and are “isobaric”) and higher mass-to-charge doublets ((m / z) H, (m / z) I, (m / z ) J, (m / z) K, (m / z) L. They have the same molecular weight and are “isobaric”) set to individually pass through the third quadrupole Q2. Is done. (M / z) C, (m / z) D, (m / z) E, (m / z) F, (m / z) G, (m / z) H, (m / z) I, ( Ions having a mass-to-charge ratio different from (m / z) J, (m / z) K, and (m / z) L follow a trajectory that does not exit Q1 on the Q1-Q2 axis and are effectively truncated. This greatly increases the signal-to-noise of the system, an improvement of about 100-1000 times over this system without mass filtering.
Q2を取り巻く衝突細胞は、D−P結合、通常、数ミリトールのアルゴンまたは窒素の切断を引き起こすように、適切な圧力で化学的に不活性なガスが充填される。低い質量電荷比のダブレットを有するイオンのみ、DP結合での断片化、C末端断片による電荷の総保持、およびRFのみのモードでのQ2の動作を考えると、Q2から現れTOF部に至ることのできるイオンは5つある。
C1+:PGGR+(SEQ ID NO:13のアミノ酸9〜12)
D1+:PCGGR+(SEQ ID NO:14のアミノ酸8〜12)
E1+:PGCGGR+(SEQ ID NO:15のアミノ酸7〜12)
F1+:PSGCGGR+(SEQ ID NO:16のアミノ酸6〜12)
G1+:PTSGCGGR+(SEQ ID NO:17のアミノ酸5〜12)
断片化イオンの同様のシリーズは、高い質量電荷比のダブレットを有するイオンのQ2分析から生じる。
The impinging cells surrounding Q2 are filled with a chemically inert gas at the appropriate pressure to cause cleavage of the DP bond, usually a few millitorr of argon or nitrogen. Considering only the ions with low mass-to-charge doublets, fragmentation at DP bonds, total charge retention by C-terminal fragments, and Q2 operation in RF-only mode, it appears from Q2 to the TOF part. There are five possible ions.
C1 + : PGGR + (SEQ ID NO: 13 amino acids 9 to 12)
D1 + : PCGGR + (SEQ ID NO: 14 amino acids 8 to 12)
E1 + : PGCGGR + (SEQ ID NO: 15 amino acids 7 to 12)
F1 + : PSGCCGGR + (SEQ ID NO: 16 amino acids 6 to 12)
G1 + : PTSCGCGGR + (SEQ ID NO: 17
A similar series of fragmented ions arises from Q2 analysis of ions with high mass to charge ratio doublets.
Q2を出るイオンは、機器の飛行時間(TOF)部に入る。過渡電場勾配が印加されて、正電荷イオンはリフレクトロンに向かって加速され、最終的に検出器に至る。イオンはすべて同一の電場勾配を通って加速される(当該技術において既知なように、リフレクトロンはこの判定での小さな乱れを相殺する)ため、同一の運動エネルギーを加えられる。運動エネルギーはすべてのイオンで同一であり、イオンの質量は異なるため、イオンが検出器に到達するのにかかる時間は異なる。重いイオンは軽いイオンよりも後で到着する。 Ions leaving Q2 enter the time-of-flight (TOF) part of the instrument. A transient electric field gradient is applied and the positively charged ions are accelerated towards the reflectron and finally to the detector. All ions are accelerated through the same electric field gradient (as is known in the art, the reflectron cancels out small disturbances in this decision), so the same kinetic energy is applied. Since the kinetic energy is the same for all ions and the masses of the ions are different, the time it takes for the ions to reach the detector is different. Heavy ions arrive later than light ions.
結果として生じる質量スペクトル(MS/MSスペクトル)は、最初のサンプルにおける検体(たとえば、ペプチド)の相対量を表す。 The resulting mass spectrum (MS / MS spectrum) represents the relative amount of analyte (eg, peptide) in the initial sample.
所定パターンの識別(m/z=14によって分離されるダブレットピーク)およびその後のダブレットにおけるピークの通過の利点は、様々なm/zの多次元シグナルをさらに多く含む検定においてより自明である。このような場合、MSスペクトルはダブレット毎に分析され、所定パターンに含まれるピークのみがMS/MSスペクトルの回収のために通過される。 The advantage of discriminating a given pattern (doublet peak separated by m / z = 14) and subsequent passage of the peak in the doublet is more obvious in assays that contain more multivariate signals of various m / z. In such a case, the MS spectrum is analyzed for each doublet, and only the peaks included in the predetermined pattern are passed for recovery of the MS / MS spectrum.
検体と同じ質量を有する基準は、数量的な結果を得る助けとなるように追加することができる。数量的な結果を引き出すために、検討中の分子の相対的効率を、単純なプロセスである較正で使用されるように判定すべきである。
例
この例は、多次元シグナルでのタンパク質の標識付けと、MS/MSデータの収集および分析のためMS次元でのパターン認識とを含む開示された方法の例を提供する。
A reference having the same mass as the analyte can be added to help obtain quantitative results. To derive quantitative results, the relative efficiency of the molecule under consideration should be determined for use in a simple process, calibration.
EXAMPLE This example provides an example of the disclosed method that includes labeling proteins with multidimensional signals and pattern recognition in the MS dimension for MS / MS data collection and analysis.
図1に示される2サンプル検定を検討する。この検定では、牛血清アルブミン(BSA)が典型的なタンパク質として選択された。一般的なBSAサンプルが(2つのサンプルを構成する)2つの部分に分割され、複数セットの多次元シグナル(表3)と反応させられた。 Consider the two-sample assay shown in FIG. In this assay, bovine serum albumin (BSA) was selected as a typical protein. A typical BSA sample was split into two parts (composing two samples) and reacted with multiple sets of multidimensional signals (Table 3).
2セットの多次元標識が使用された(標識セット1および標識セット2;表3を参照)。所与のセットのメンバーは等圧である(標識セット1の全メンバーが互いに等圧であり、標識セット2の全メンバーが互いに等圧である)。すなわち、セット内で、標識は等圧である。上記セットは、等圧セットと称することができる。標識セット1のメンバーは、標識セット2のメンバーと等圧ではない。すなわち、標識セット1および標識セット2は互いに等圧ではない。多次元シグナルの特性を表3に示す。
牛血清アルブミン(BSA、Sigma Cat# A7030)は、変性緩衝剤(50mMの重炭酸アンモニウム、pH8.5、6M Urea、0.5mMトリス(2−カルボキシル、塩酸ホスフィン、すなわち、TCEP)内で溶解され、30分間37℃で培養することによって変性させられた。iPROTペプチド標識は、American Peptido Co.によって合成され精製された。各標識はDMSO内で10mg/ml濃度まで溶解された。等圧iPROT標識の名目上等圧のカクテルは、標識の同量の等圧セットを組み合わせることによって調剤された。7つの「重」標識(標識セット1、表3)を有するものと、5つの「軽」標識(標識セット2、表3)を有するものの2つのカクテルが作成された。変性後、BSAは、BSAの1μg当たりに6μgの標識(「重」または「軽」カクテルのいずれか)を混合し、室温(24〜25℃)の暗所で2時間培養することによって標識付けされた。標識付け反応ごとのiPROT濃度は3.6mMだった。標識付け後、β−メルカプトエタノールが、余分な標識を消失させるために、80mMの最終濃度まで追加された。 Bovine serum albumin (BSA, Sigma Cat # A7030) is dissolved in denaturing buffer (50 mM ammonium bicarbonate, pH 8.5, 6 M Urea, 0.5 mM Tris (2-carboxyl, phosphine hydrochloride, ie TCEP). The iPROT peptide label was synthesized and purified by American Peptido Co. Each label was dissolved in DMSO to a concentration of 10 mg / ml. Nominal isobaric cocktails were formulated by combining the same amount of isobaric sets of labels, one with 7 “heavy” labels (label set 1, Table 3) and 5 “light” labels. Two cocktails were made with (label set 2, Table 3) After denaturation, BS A was labeled by mixing 6 μg of label (either “heavy” or “light” cocktail) per μg of BSA and incubating in the dark at room temperature (24-25 ° C.) for 2 hours. The iPROT concentration for each labeling reaction was 3.6 mM After labeling, β-mercaptoethanol was added to a final concentration of 80 mM to eliminate excess label.
非等圧セットの標識BSAの混合物は、等量の「重」および「軽」 標識付け反応を混合することによって作成された(図1を参照)。その後、標識付け溶液の混合物は、0.1Mの重炭酸アンモニウムに対して透析された。標識BSAは、アガロースビーズ(PIERCE CAT#20230)に固定されたトリプシンで消化された。最初に、ビーズは0.1Mの重炭酸アンモニウム内で完全に洗浄処理され、50%スラリーとして作成された。ある量のこのスラリーは、ある量の透析されたBSA溶液と混合され、一晩(〜16時間)37℃で攪拌して培養された。上澄みはiPROT−標識トリプシンペプチドを含んで回収された。 A mixture of non-isobaric sets of labeled BSA was made by mixing equal amounts of “heavy” and “light” labeling reactions (see FIG. 1). The labeling solution mixture was then dialyzed against 0.1 M ammonium bicarbonate. Labeled BSA was digested with trypsin immobilized on agarose beads (PIERCE CAT # 20230). Initially, the beads were washed thoroughly in 0.1M ammonium bicarbonate and made as a 50% slurry. An amount of this slurry was mixed with an amount of dialyzed BSA solution and incubated overnight (˜16 hours) with stirring at 37 ° C. The supernatant was collected containing iPROT-labeled tryptic peptide.
結果として生じる混合物は、LC/MSおよびLC/MS/MSによって分析された。サンプルペプチド(多次元シグナルで標識付けされたBSAのトリプシン断片を表す)は、当該技術によって既知なように、逆相高性能液体クロマトグラフィによって疎水性にしたがい分離された。Thermo Electron Corporation LTQに接続されたAgilient1100LC、またはo−MALDIソースを有するApplied Biosystems/MDS Sciex QSTAR Pulsarを用いてデータが回収された。結果として生じる断片は、MALDIタンデム質量分析とESIタンデム質量分析によって分析された。LC工程の典型的スペクトルは、多次元シグナルで標識付けされた牛血清アルブミン断片の質量分析スペクトルのグラフである図2Aおよび2Bに示される。図2Aは1200〜2500m/zを対象とする。図2Bは500〜1200m/zを対象とする。これらのスペクトルは所定パターンが識別される、開示された方法におけるインジケータレベルの分析の例を表し、MALDIデータ(図2A)は単電荷種(すなわちz=1)によって支配され、ESI(図2B)は多電荷種(z=2、3)によって支配される。 The resulting mixture was analyzed by LC / MS and LC / MS / MS. Sample peptides (representing trypsin fragments of BSA labeled with a multidimensional signal) were separated by reverse phase high performance liquid chromatography according to hydrophobicity, as is known in the art. Data were collected using an Agilent 1100LC connected to a Thermo Electron Corporation LTQ, or an Applied Biosystems / MDS Sciex QSTAR Pulsar with o-MALDI source. The resulting fragments were analyzed by MALDI tandem mass spectrometry and ESI tandem mass spectrometry. A typical spectrum of the LC process is shown in FIGS. 2A and 2B, which are graphs of mass spectrometry spectra of bovine serum albumin fragments labeled with multidimensional signals. FIG. 2A targets 1200 to 2500 m / z. FIG. 2B targets 500 to 1200 m / z. These spectra represent examples of indicator level analysis in the disclosed method in which a predetermined pattern is identified, MALDI data (FIG. 2A) is dominated by a single charge species (ie z = 1) and ESI (FIG. 2B) Is dominated by multi-charged species (z = 2, 3).
対のイオンのパターンは極めて認識可能で、いくつかのイオン種を表す。図2Aは1200〜2500m/zを対象とする。図2Bは500〜1200m/zを対象とする。これらのスペクトルは所定パターンが識別される、開示された方法におけるインジケータレベルの分析の例を表す。図2AはMALDI QSTAR機器からである。18ダルトンの間隔を置くダブレットは、表3に示される標識セット1(重)および標識セット2(軽)のメンバー間の質量差に相当する。m/z=1360に近い対は、2つのシステインを有するペプチド、よって2つの多次元シグナルに対応する36ダルトン毎に間隔を置く。2つの多次元シグナルの存在は、標識セット1のメンバーと標識セット2のメンバーで標識付けされる断片間の質量差を2倍にする。図2Bは、ESI LTQ FTMSからである。18ダルトンの間隔を置くダブレットは、表3に示される標識セット1(重)および標識セット2(軽)のメンバー間の質量差に相当する。これらのダブレット(18ダルトンの倍数の間隔を置く)は、標識セット1および標識セット2での多次元標識の使用から予測される所定パターンを表す。これらの個々のイオン種は、MS/MS実験を実行することによって引き出すことができる。
The pattern of pairs of ions is highly recognizable and represents several ionic species. FIG. 2A targets 1200 to 2500 m / z. FIG. 2B targets 500 to 1200 m / z. These spectra represent examples of indicator level analysis in the disclosed method in which a predetermined pattern is identified. FIG. 2A is from a MALDI QSTAR device. Doublets spaced 18 daltons correspond to the mass difference between the members of Label Set 1 (heavy) and Label Set 2 (light) shown in Table 3. Pairs close to m / z = 1360 are spaced every 36 daltons corresponding to peptides with two cysteines, and thus two multidimensional signals. The presence of two multidimensional signals doubles the mass difference between the fragments labeled with the members of
ESI LTQ FTMS機器からの典型的MS/MSスペクトルを示す図3Aおよび3Bは、多次元シグナルで表示付けされる牛血清アルブミン断片の質量分析スペクトルのグラフである。これらのスペクトルは、所定パターンにより識別されるサンプル部分がさらなる分析を受ける(この場合、MS/MS)、開示された方法におけるレポーターレベルの分析の例を示す。図3Aは、図2Bに示される898.44m/zがピーク(ダブレットの軽い方のピーク)のMS/MSスペクトルである。このピークは、所定パターン(18ダルトンの倍数で間隔を置かれたピークダブレット)に基づく図3に示されるさらなる分析のために識別された図2Bで分析されるサンプル部分を示す。このピークは、標識セット2(軽い方のセット;表3を参照)からの多次元シグナルで標識付けされるタンパク質断片を表す。多次元シグナルは、シグナル内のD−P残留物で断片化され、特徴的な質量の断片の対を生成する。図3Aの2セットの5つのピークは、多次元シグナルの断片化から生じる断片の対を示す(1セットのピーク中の1つのピークが別のセット中の1つのピークと対を成す)。1セットの5つのピークは約60ダルトン毎に分離される。図3Aおよび3Bのスペクトルは、多次元シグナルで標識付けされる牛血清アルブミン断片の質量分析スペクトルのグラフである。これらのスペクトルは、所定パターンにより識別されるサンプル部分がさらなる分析を受ける(この場合、MS/MS)、開示された方法におけるレポーターレベルの分析の例を示す。図3Aは、図2Bに示される898.44m/zがピーク(ダブレットの軽い方のピーク)のMS/MSスペクトルである。このピークは、所定パターン(18ダルトンの倍数で間隔を置かれたピークダブレット)に基づく図3Aに示されるさらなる分析のために識別された図2Bで分析されるサンプル部分を示す。このピークは、標識セット2(軽い方のセット;表3を参照)からの多次元シグナルで標識付けされるタンパク質断片を表す。多次元シグナルは、シグナル内のD−P残留物で断片化され、特徴的な質量の断片の対を生成する。図3Aの2セットの5つのピークは、多次元シグナルの断片化から生じる断片の対を示す(1セットのピーク中の1つのピークが別のセット中の1つのピークと対を成す)。1セットの5つのピークは約60ダルトン毎に分離され、m/z=900に近い二重電荷状態のイオンの選択に担当する図2Aおよび2Bは多次元シグナルで標識付けされた牛血清アルブミン断片の質量分析スペクトルのグラフである。図2Aは1200〜2500m/zを対象とする。図2Bは500〜1200m/zを対象とする。これらのスペクトルは、所定パターンが識別される開示された方法におけるインジケータレベルの分析の例を示す。BCダブレットのうち1方のピークが図3Aで分析され、他方が図3Bで分析された後で、衝突誘発断片化から2つの単独電荷断片が生じる(1方の群が約m/z=460を中心とし、他方の群が約m/z=1350を中心とする)。図3Aは、図2Bに示される898.44m/zがピーク(ダブレットの軽い方のピーク)のMS/MSスペクトルである。このピークは、所定パターン(18ダルトンの倍数で間隔を置かれたピークダブレット)に基づく図3Aに示されるさらなる分析のために識別された図2Bで分析されるサンプル部分を示す。このピークは、標識セット2(軽い方のセット;表3を参照)からの多次元シグナルで標識付けされるタンパク質断片を表す。多次元シグナルは、シグナル内のD−P残留物で断片化され、特徴的な質量の断片の対を生成する。図3Aの2セットの5つのピークは、多次元シグナルの断片化から生じる断片の対を示す(1セットのピーク中の1つのピークが別のセット中の1つのピークと対を成す)。1セットの5つのピークは約60ダルトン毎に分離される。 FIGS. 3A and 3B showing typical MS / MS spectra from an ESI LTQ FTMS instrument are graphs of mass spectrometry spectra of bovine serum albumin fragments displayed with multidimensional signals. These spectra show examples of reporter level analysis in the disclosed method, where the sample portion identified by the predetermined pattern undergoes further analysis (in this case MS / MS). FIG. 3A is an MS / MS spectrum having a peak at 898.44 m / z shown in FIG. 2B (the lighter peak of the doublet). This peak represents the sample portion analyzed in FIG. 2B identified for further analysis shown in FIG. 3 based on a predetermined pattern (peak doublets spaced in multiples of 18 Daltons). This peak represents a protein fragment labeled with a multidimensional signal from label set 2 (lighter set; see Table 3). The multidimensional signal is fragmented with DP residues in the signal, producing a pair of characteristic mass fragments. The two sets of five peaks in FIG. 3A show fragment pairs resulting from fragmentation of the multidimensional signal (one peak in one set is paired with one peak in another set). A set of five peaks is separated about every 60 Daltons. The spectra in FIGS. 3A and 3B are graphs of mass spectrometry spectra of bovine serum albumin fragments labeled with multidimensional signals. These spectra show examples of reporter level analysis in the disclosed method, where the sample portion identified by the predetermined pattern undergoes further analysis (in this case MS / MS). FIG. 3A is an MS / MS spectrum having a peak at 898.44 m / z shown in FIG. 2B (the lighter peak of the doublet). This peak represents the sample portion analyzed in FIG. 2B identified for further analysis shown in FIG. 3A based on a predetermined pattern (peak doublets spaced in multiples of 18 Daltons). This peak represents a protein fragment labeled with a multidimensional signal from label set 2 (lighter set; see Table 3). The multidimensional signal is fragmented with DP residues in the signal, producing a pair of characteristic mass fragments. The two sets of five peaks in FIG. 3A show fragment pairs resulting from fragmentation of the multidimensional signal (one peak in one set is paired with one peak in another set). A set of five peaks separated about every 60 Daltons, responsible for the selection of ions with a double charge state close to m / z = 900, are the bovine serum albumin fragments labeled with multidimensional signals. FIG. FIG. 2A targets 1200 to 2500 m / z. FIG. 2B targets 500 to 1200 m / z. These spectra show examples of indicator level analysis in the disclosed method where a predetermined pattern is identified. After one peak of the BC doublet is analyzed in FIG. 3A and the other is analyzed in FIG. 3B, two single charge fragments result from collision-induced fragmentation (one group is about m / z = 460). And the other group is centered around m / z = 1350). FIG. 3A is an MS / MS spectrum having a peak at 898.44 m / z shown in FIG. 2B (the lighter peak of the doublet). This peak represents the sample portion analyzed in FIG. 2B identified for further analysis shown in FIG. 3A based on a predetermined pattern (peak doublets spaced in multiples of 18 Daltons). This peak represents a protein fragment labeled with a multidimensional signal from label set 2 (lighter set; see Table 3). The multidimensional signal is fragmented with DP residues in the signal, producing a pair of characteristic mass fragments. The two sets of five peaks in FIG. 3A show fragment pairs resulting from fragmentation of the multidimensional signal (one peak in one set is paired with one peak in another set). A set of five peaks is separated about every 60 Daltons.
図3Bは、図2Bに示される907.45m/zがピーク(ダブレットの重い方のピーク)のMS/MSスペクトルである。このピークは、所定パターン(18ダルトンの倍数で間隔を置かれたピークダブレット)に基づく図3Bに示されるさらなる分析のために識別された図2Bで分析されるサンプル部分を示す。このピークは、標識セット1(重い方のセット;表3を参照)からの多次元シグナルで標識付けされるタンパク質断片を表す。多次元シグナルは、シグナル内のD−P残留物で断片化され、特徴的な質量の断片の対を生成する。図3Bの2セットの7つのピーク(グラフではより密な間隔である)は、多次元シグナルの断片化から生じる断片の対を示す(1セットのピーク中の1つのピークが別のセット中の1つのピークと対を成す)。1セットの7つのピークは約3ダルトン毎に分離される(グラフの解像度ではあまりよく解析されていない)。 FIG. 3B is an MS / MS spectrum having a peak at 907.45 m / z shown in FIG. 2B (the peak of the heavier doublet). This peak represents the sample portion analyzed in FIG. 2B identified for further analysis shown in FIG. 3B based on a predetermined pattern (peak doublets spaced in multiples of 18 Daltons). This peak represents a protein fragment that is labeled with a multidimensional signal from label set 1 (heavy set; see Table 3). The multidimensional signal is fragmented with DP residues in the signal, producing a pair of characteristic mass fragments. The two sets of seven peaks in FIG. 3B (closer intervals in the graph) show pairs of fragments resulting from fragmentation of multidimensional signals (one peak in one set is in another set) Pair with one peak). A set of seven peaks are separated approximately every 3 daltons (not well analyzed at the resolution of the graph).
開示された方法および構成は、上述された特定の方法論、プロトコル、および試薬に限定されず、変更可能であると理解される。また、本明細書で使用される用語は特定の実施形態のみを記載する目的で使用されており、本発明の範囲を限定することを目的とせず、本発明の範囲は添付の請求項によってのみ限定されると理解される。 It is understood that the disclosed methods and configurations are not limited to the specific methodologies, protocols, and reagents described above, and can be varied. Also, the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the scope of the invention, which is limited only by the appended claims. It is understood that it is limited.
本明細書および添付の請求項において使用されるように、文脈上明確に別の意味が示されない限り、単数表現は複数表現を含むと了解しなければならない。よって、たとえば、「レポーターシグナル」という言及は複数のレポーターシグナルを含み、「オリゴヌクレオチド」という言及は、1つ以上のオリゴヌクレオチド類および当業者にとって既知な等価物などを指す。
「任意の」または「任意に」は、後で記載される事象、状況、または材料が生じる、または存在してもよいし、生じないまたは存在しなくてもよいことと、説明が事象、状況、または材料が生じるまたは存在する例、事象、状況、または材料が生じないまたは存在しない例を含むことを意味する。
As used in this specification and the appended claims, it should be understood that a singular expression includes the plural expression unless the context clearly indicates otherwise. Thus, for example, reference to “reporter signal” includes a plurality of reporter signals, and reference to “oligonucleotide” refers to one or more oligonucleotides and equivalents known to those of skill in the art.
“Any” or “optionally” means that an event, situation, or material described later may or may not exist, and that the explanation is an event, situation Or examples where material occurs or exists, events, situations, or examples where material does not occur or does not exist.
範囲は本明細書では、「ほぼ」ある特定の値から、および/または、「ほぼ」別の特定の値までとして表すことができる。上記範囲が示される場合、文脈が具体的に別の値を示さない限り、ある特定の値から、および/または、別の特定の値までの範囲が明確に開示されていると意図および考慮される。同様に、「約」という先行詞を用いて値が概算値で示される場合、特定の値は、文脈上明確に別の内容が示されない限り、開示されたとみなすべき他の具体的に意図された実施形態を形成すると理解される。範囲のそれぞれの終点は文脈上明確に別の内容が示されない限り、他の終点に対して、および他の終点とは関係なく、有効であると理解される。最後に、明確に開示された範囲内のすべての値およびその範囲に含まれる値の部分範囲も特定して意図され、文脈上明確に別の内容が示されない限り、開示されたとみなされるべきであると理解すべきである。上記は、特定の場合、これらの実施形態の1部または全部が明確に開示されるかどうかにかかわらず適用される。 Ranges can be expressed herein as “approximately” from one particular value and / or to “approximately” another particular value. Where the above range is indicated, it is intended and considered that the range from one particular value and / or to another particular value is explicitly disclosed, unless the context specifically indicates otherwise. The Similarly, when a value is indicated in approximate terms using the antecedent “about,” the particular value is intended to be other specifically intended to be considered disclosed unless the context clearly indicates otherwise. It is understood that this embodiment forms an embodiment. Each endpoint of a range is understood to be valid relative to and independent of other endpoints unless the context clearly indicates otherwise. Finally, all values within a clearly disclosed range and sub-ranges of values within that range are also specifically intended and should be considered disclosed unless the context clearly indicates otherwise. It should be understood that there is. The foregoing applies regardless of whether in particular cases, some or all of these embodiments are explicitly disclosed.
別に定義されない限り、本明細書で使用されるすべての技術的および科学的用語は、開示された方法および組成が属する技術の当業者にとって共通に理解される意味を有する。本明細書に記載されるものと同様または等価の方法および材料が本方法および組成の実行または試験に使用可能であるが、特に有益な方法、装置、および材料が記載されている。本明細書に引用される出版物および引用される材料は、言及することにより特にここに組み込む。本明細書のいずれの部分も、本発明が先行する発明に基づき上記開示に先行する権利がないことを認めるものと解釈すべきではない。どの引例も先行技術を構成するとは認められない。引例に関する説明は、それらの著者が主張する内容を述べており、出願人は引用文献の正確さと関連性に異議を唱える権利を有する。多くの出版物が本明細書で言及されているが、その言及は文献のいずれかが当該技術の一般的知識の一部を成すと認めるものではない。 Unless defined otherwise, all technical and scientific terms used herein have the meaning commonly understood by a person skilled in the art to which the disclosed method and composition belongs. Although methods and materials similar or equivalent to those described herein can be used in the practice or testing of the methods and compositions, particularly useful methods, devices, and materials are described. The publications and materials cited herein are specifically incorporated herein by reference. No part of the specification should be construed as an admission that the invention is not entitled to antedate the above disclosure by virtue of prior invention. No reference is admitted to constitute prior art. The references to the references state what the authors claim, and the applicant has the right to challenge the accuracy and relevance of the cited documents. Many publications are mentioned in this specification, but that reference does not admit that any of the literature forms part of the general knowledge of the art.
明細書と請求項全体を通じて、「具備する」および「具備し」、「具備して」などの変異は、「含むがそれらに限定されない」ことを意味し、たとえば、他の添加物、構成要素、整数、またはステップを排除することを意図するものではないと理解されたい。 Throughout the specification and claims, variations such as “comprising” and “comprising”, “comprising” mean “including but not limited to”, eg, other additives, components It should be understood that it is not intended to exclude integers, or steps.
当業者であれば、本明細書に記載される方法および組成の特定の実施形態の多くの等価物を、単なるルーティンの実験を通じて認識する、あるいは突き止めることができるだろう。そのような等価物は請求項に包含されていると意図される。 Those skilled in the art will recognize, or be able to ascertain using no more than routine experimentation, many equivalents to the specific embodiments of the methods and compositions described herein. Such equivalents are intended to be encompassed by the following claims.
図3Bは、図2Bに示される907.45m/zがピーク(ダブレットの重い方のピーク)のMS/MSスペクトルである。このピークは、所定パターン(18ダルトンの倍数で間隔を置かれたピークダブレット)に基づく図3Bに示されるさらなる分析のために識別された図2Bで分析されるサンプル部分を示す。このピークは、標識セット1(重い方のセット;表3を参照)からの多次元シグナルで標識付けされるタンパク質断片を表す。多次元シグナルは、シグナル内のD−P残留物で断片化され、特徴的な質量の断片の対を生成する。図3Bの2セットの7つのピーク(グラフではより密な間隔である)は、多次元シグナルの断片化から生じる断片の対を示す(1セットのピーク中の1つのピークが別のセット中の1つのピークと対を成す)。1セットの7つのピークは約3ダルトン毎に分離される(グラフの解像度ではあまりよく解析されていない)。実施例1は図3Aおよび3Bのグラフの生成について説明する。
図3Bは、図2Bに示される907.45m/zがピーク(ダブレットの重い方のピーク)のMS/MSスペクトルである。このピークは、所定パターン(18ダルトンの倍数で間隔を置かれたピークダブレット)に基づく図3Bに示されるさらなる分析のために識別された図2Bで分析されるサンプル部分を示す。このピークは、標識セット1(重い方のセット;表3を参照)からの多次元シグナルで標識付けされるタンパク質断片を表す。多次元シグナルは、シグナル内のD−P残留物で断片化され、特徴的な質量の断片の対を生成する。図3Bの2セットの7つのピーク(グラフではより密な間隔である)は、多次元シグナルの断片化から生じる断片の対を示す(1セットのピーク中の1つのピークが別のセット中の1つのピークと対を成す)。1セットの7つのピークは約3ダルトン毎に分離される(グラフの解像度ではあまりよく解析されていない)。実施例1は図3Aおよび3Bのグラフの生成について説明する。
図4Bでは、質量分析スペクトルが集められる(第1の枠)。タンデム質量分析スペクトルがサンプル部分上で集められる(第2の枠)。最初の2つのステージを追加サンプル上で繰り返すことができる(第1の円から第1の枠へのループ)。スペクトルが分析されて非等圧パターンを検出し(第3の枠)、サンプルに関する情報を得るためスペクトルが分析される(第4の枠)。第1および第3の枠はインジケータレベルの分析に対応する。第2および第4の枠はレポーターシグナルレベルの分析に対応する。図4Bは、開示された方法におけるレベルの分析のデータ収集およびデータ分析の部分の分離例である。図4は、図1に示される2つの質量分析ステージ内およびステージ間に含めることのできる分析の例である。実施例1は、図4に示される論理フローの使用例を提供する。
図4Bでは、質量分析スペクトルが集められる(第1の枠)。タンデム質量分析スペクトルがサンプル部分上で集められる(第2の枠)。最初の2つのステージを追加サンプル上で繰り返すことができる(第1の円から第1の枠へのループ)。スペクトルが分析されて非等圧パターンを検出し(第3の枠)、サンプルに関する情報を得るためスペクトルが分析される(第4の枠)。第1および第3の枠はインジケータレベルの分析に対応する。第2および第4の枠はレポーターシグナルレベルの分析に対応する。図4Bは、開示された方法におけるレベルの分析のデータ収集およびデータ分析の部分の分離例である。図4は、図1に示される2つの質量分析ステージ内およびステージ間に含めることのできる分析の例である。実施例1は、図4に示される論理フローの使用例を提供する。
Claims (33)
セットのレポーターシグナルが複数のレポーターシグナルを具備し、
レポーターシグナルが共通特性を有し、共通特性によって、レポーターシグナルを共通特性を欠く分子から区別または分離することができ、
レポーターシグナルを変更することができ、変更された形式の各レポーターシグナルをあらゆる別の変更された形式のレポーターシグナルと区別することができ、
インジケータシグナルのうち少なくとも1つが共通特性を有しておらず、
セットのレポーターシグナルおよびインジケータシグナルのうち少なくとも1つが、共通特性によって、レポーターシグナルを共通特性を欠く分子から区別または分離することができる状況において所定パターンを生成する、
ことを特徴とする多次元シグナル群。 A multidimensional signal group comprising a set of reporter signals and one or more indicator signals,
The set of reporter signals comprises a plurality of reporter signals;
The reporter signal has a common property, which allows the reporter signal to be distinguished or separated from molecules lacking the common property,
The reporter signal can be altered, each reporter signal in the modified form can be distinguished from any other modified form of the reporter signal,
At least one of the indicator signals does not have a common characteristic,
At least one of the set of reporter signals and indicator signals generates a predetermined pattern in a situation where the common property can distinguish or separate the reporter signal from molecules lacking the common property;
A multidimensional signal group characterized by that.
レポーターシグナルの各セットが複数のレポーターシグナルを具備し、各セット内のレポーターシグナルが共通特性を有し、共通特性によって、セット内のレポーターシグナルを共通特性を欠く分子から区別または分離することができ、レポーターシグナルが変更可能であり、各セット内の変更された形式の各レポーターシグナルがセット内のすべての別の変更された形式のレポーターシグナルと区別可能であり、
各セット内のレポーターシグナルの共通特性が別のセットのレポーターシグナルの共通特性と異なり、インジケータシグナルのうち少なくとも1つが共通特性を有しておらず、
セットのレポーターシグナルおよびインジケータシグナルのうち少なくとも1つが、共通特性によって、レポーターシグナルを共通特性を欠く分子から区別または分離することができる状況において所定パターンを生成することを特徴とする多次元シグナル群。 A multidimensional signal group comprising two or more sets of reporter signals and one or more indicator signals,
Each set of reporter signals has multiple reporter signals, the reporter signals in each set have common characteristics, and the common characteristics can distinguish or separate the reporter signals in the set from molecules lacking common characteristics. , The reporter signal is changeable, each reporter signal in the modified form in each set is distinguishable from all other modified forms of the reporter signal in the set,
The common characteristics of the reporter signals in each set differ from the common characteristics of another set of reporter signals, at least one of the indicator signals does not have a common characteristic,
A group of multi-dimensional signals, characterized in that at least one of the set of reporter signals and indicator signals generates a predetermined pattern in a situation where the common property can distinguish or separate the reporter signal from molecules lacking the common property.
(b)1セットのレポーターシグナルとインジケータシグナルのうち少なくとも1つとから生成される所定パターンを識別するステップと、
(c)所定パターンを生成したレポーターシグナルを変更するステップと、
(d)変更された形式のレポーターシグナルを検出し互いに区別するステップと、
を具備することを特徴とする方法。 (A) separating a reporter signal and one or more indicator signals each having a common property from a molecule lacking the common property;
(B) identifying a predetermined pattern generated from at least one of a set of reporter signals and indicator signals;
(C) changing the reporter signal that generated the predetermined pattern;
(D) detecting and distinguishing from each other a modified form of the reporter signal;
A method comprising the steps of:
(b)複数セットのレポーターシグナルおよび少なくとも1つのインジケータシグナルによって生成される所定パターンを識別するステップと、
(c)所定パターンを生成したレポーターシグナルを変更するステップと、
(d)変更された形式のレポーターシグナルを検出し相互に区別するステップと
を具備することを特徴とする方法。 (A) separating two or more sets of reporter signals and one or more indicator signals from molecules lacking common characteristics of the two or more sets, wherein the reporter signals in each set have common characteristics The common characteristics of the reporter signals in each set are different from the common characteristics of another set of reporter signals;
(B) identifying a predetermined pattern generated by multiple sets of reporter signals and at least one indicator signal;
(C) changing the reporter signal that generated the predetermined pattern;
(D) detecting and distinguishing from each other a modified form of the reporter signal.
レポーターシグナルは共通特性を有し、共通特性によって、レポーターシグナルを共通特性を欠く分子から区別または分離でき、
レポーターシグナルは変更可能であり、変更された形式の各レポーターシグナルはすべての別の変更された形式のレポーターシグナルから区別可能であり、
異なるレポーター分子はそれぞれ異なる復号化タグおよび異なるレポーターシグナルを具備するレポーター分子と、
(b)1つ以上のインジケータシグナルであって、少なくとも1つのインジケータシグナルは共通特性を有しておらず、
共通特性によって、レポーターシグナルを共通特性を欠く分子から区別または分離することができる状況において、セットのレポーターシグナルと少なくとも1つのインジケータシグナルは所定パターンを生成するインジケータシグナルと、
1セットの符号化分子であって、各符号化分子は特定結合分子と符号化タグを具備し、各特定結合分子は異なる検体と明確に相互作用することができ、各符号化タグは異なる復号化タグと明確に相互作用することができる符号化分子と
を具備することを特徴とするキット。 (A) a set of reporter molecules, each reporter molecule comprising a reporter signal and a decoding tag;
Reporter signals have common properties that allow them to distinguish or separate reporter signals from molecules that lack common properties,
The reporter signal can be changed, each reporter signal in the modified form is distinguishable from all other modified forms of the reporter signal,
Different reporter molecules each having a different decoding tag and a different reporter signal; and
(B) one or more indicator signals, wherein the at least one indicator signal has no common characteristics;
In situations where the common property allows the reporter signal to be distinguished or separated from molecules lacking the common property, the set of reporter signals and the at least one indicator signal generate an indicator signal, and
A set of encoding molecules, each encoding molecule having a specific binding molecule and an encoding tag, each specific binding molecule can interact clearly with a different analyte, and each encoding tag has a different decoding And a coding molecule that can clearly interact with the tag.
共通特性によって、レポーターシグナルを共通特性を欠く分子から区別または分離でき、各セット内のレポーターシグナルの共通特性は別のセットのレポーターシグナルの共通特性と異なり、
レポーターシグナルは変更可能であり、各セット内の変更された形式の各レポーターシグナルはセット内のすべての別の変更された形式のレポーターシグナルから区別可能であるレポーター分子と、
(b)1つ以上のインジケータシグナルであって、少なくとも1つのインジケータシグナルは共通特性を有しておらず、
共通特性によって、レポーターシグナルを共通特性を欠く分子から区別または分離することができる状況において、セットのレポーターシグナルおよび少なくとも1つのインジケータシグナルは所定パターンを生成するインジケータシグナルと
を具備することを特徴とするキット。 (A) two or more sets of reporter molecules, wherein the reporter signals within each set have common characteristics;
The common property allows the reporter signal to be distinguished or separated from molecules lacking the common property, the common property of the reporter signal in each set is different from the common property of another set of reporter signals,
The reporter signal is changeable, and each reporter signal in the modified form in each set is distinguishable from all other modified forms of the reporter signal in the set; and
(B) one or more indicator signals, wherein the at least one indicator signal has no common characteristics;
In situations where the common property allows the reporter signal to be distinguished or separated from molecules lacking the common property, the set of reporter signals and the at least one indicator signal comprise an indicator signal that produces a predetermined pattern kit.
異なるセットの多次元シグナルで第2のサンプルまたは第2のセットのサンプル内の検体を標識付けするステップと、
第1及び第2のサンプルを混合して分析サンプルを形成するステップと、
分析サンプル内の多次元シグナル−標識検体を分析して多次元シグナルから生じる1つ以上の所定パターンを識別するステップであって、1つ以上の所定パターンの識別は分析サンプルの1つ以上の部分を識別するステップと、
分析サンプルの1つ以上の識別部分のうちの1つ以上における多次元シグナルを分析して、分析サンプルの識別部分に存在する多次元シグナルを識別するステップと
を具備することを特徴とする方法。 Labeling the analyte in the first sample or the first set of samples with a set of multidimensional signals;
Labeling a second sample or an analyte in a second set of samples with a different set of multidimensional signals;
Mixing the first and second samples to form an analytical sample;
Multidimensional signal in an analytical sample—analyzing a labeled analyte to identify one or more predetermined patterns resulting from the multidimensional signal, wherein the identification of the one or more predetermined patterns is one or more portions of the analytical sample Identifying a step;
Analyzing the multidimensional signal in one or more of the one or more identification portions of the analysis sample to identify the multidimensional signal present in the identification portion of the analysis sample.
第2のセットの多次元シグナルで第2のサンプルまたは第2のセットのサンプル内の検体を標識付けするステップであって、第1のセットの多次元シグナルのメンバー、第2のセットの多次元シグナルのメンバー、あるいはその両方が共通特性を有する多次元シグナルを他の共通特性を欠く別の分子から区別および/または分離させることのできる1つ以上の共通特性を有するステップと、
第1及び第2のサンプルを混合して分析サンプルを形成するステップと、
分析サンプル内の多次元シグナル−標識検体を分析して多次元シグナルから生じる1つ以上の所定パターンを識別するステップであって、1つ以上の所定パターンの識別は分析サンプルの1つ以上の部分を識別するステップと、
分析サンプルの1つ以上の識別部分のうちの1つ以上における多次元シグナルを分析して、分析サンプルの識別部分に存在する多次元シグナルを識別するステップであって、1つ以上の共通特性を有するセットのメンバーが、変更された形式の異なる多次元シグナルが相互に区別可能となるように変更されるステップと
を具備することを特徴とする方法。 Labeling a first sample or an analyte in the first set of samples with a first set of multidimensional signals;
Labeling a second sample or an analyte in a second set of samples with a second set of multi-dimensional signals, the first set of multi-dimensional signal members, a second set of multi-dimensions Having one or more common characteristics that can distinguish and / or separate a multidimensional signal in which members of the signal, or both, have common characteristics from another molecule lacking other common characteristics;
Mixing the first and second samples to form an analytical sample;
Multidimensional signal in an analytical sample—analyzing a labeled analyte to identify one or more predetermined patterns resulting from the multidimensional signal, wherein the identification of the one or more predetermined patterns is one or more portions of the analytical sample Identifying a step;
Analyzing a multidimensional signal in one or more of the one or more identification portions of the analysis sample to identify the multidimensional signal present in the identification portion of the analysis sample, wherein the one or more common characteristics are And a member of the set comprising: changing so that different types of different multidimensional signals in the changed form are distinguishable from each other.
1つ以上の異なるMDSまたは1つ以上の異なるセットの多次元シグナルで第2のサンプルまたは第2のセットのサンプル内の検体を標識付けするステップと、
第1及び第2のサンプルを混合して分析サンプルを形成するステップと、
分析サンプル内の多次元シグナル−標識検体を分析して多次元シグナルから生じる1つ以上の所定パターンを識別するステップであって、1つ以上の所定パターンの識別は分析サンプルの1つ以上の部分を識別するステップと、
分析サンプルの1つ以上の識別部分のうちの1つ以上における多次元シグナルを分析して、分析サンプルの識別部分に存在する多次元シグナルを識別するステップであって、1つ以上の分析サンプルの1つ以上の識別部分における多次元シグナルの分析は、異なる質量を有する多次元シグナル断片を作成するための識別部分の多次元シグナルの断片化と、質量電荷比に基づく異なる多次元シグナル断片の検出とによって達成されるステップと
を具備することを特徴とする方法。 Labeling an analyte in the first sample or first set of samples with one or more isobaric multidimensional signals or one or more sets of isobaric multidimensional signals;
Labeling analytes in the second sample or second set of samples with one or more different MDSs or one or more different sets of multidimensional signals;
Mixing the first and second samples to form an analytical sample;
Multidimensional signal in an analytical sample—analyzing a labeled analyte to identify one or more predetermined patterns resulting from the multidimensional signal, wherein the identification of the one or more predetermined patterns is one or more portions of the analytical sample Identifying a step;
Analyzing a multidimensional signal in one or more of the one or more identification portions of the analysis sample to identify a multidimensional signal present in the identification portion of the analysis sample, the method comprising: Analysis of multi-dimensional signals in one or more discriminating parts can be performed by fragmenting the multi-dimensional signal in the discriminating part to create multi-dimensional signal fragments having different masses and detecting different multi-dimensional signal fragments based on mass-to-charge ratios. And the step achieved by the method.
セットのレポーターシグナルは複数のレポーターシグナルを具備し、レポーターシグナルは共通特性を有し、
共通特性によって、レポーターシグナルを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができ、
レポーターシグナルは変更可能であり、変更された形式の各レポーターシグナルはすべての別の変更された形式のレポーターシグナルから区別可能であり、
共通特性によって、レポーターシグナルを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができる状況において、レポーターシグナルおよび1つ以上のインジケータシグナルは所定パターンを生成することを特徴とする多次元シグナル群。 A multidimensional signal group comprising a set of reporter signals and one or more indicator signals,
The set of reporter signals comprises a plurality of reporter signals, the reporter signals have common characteristics,
The common property allows the reporter signal to be distinguished and / or separated from molecules lacking the common property,
The reporter signal can be changed, each reporter signal in the modified form is distinguishable from all other modified forms of the reporter signal,
A multidimensional group of signals characterized in that the reporter signal and the one or more indicator signals generate a predetermined pattern in a situation where the common property allows the reporter signal to be distinguished and / or separated from molecules lacking the common property.
レポーターシグナルは変更可能であり、変更された形式の各レポーターシグナルはすべての別の変更された形式のレポーターシグナルから区別可能であり、レポーターシグナルの変更は標識タンパク質を変更し、変更された形式の各標識タンパク質はすべての別の変更された形式の標識タンパク質から区別可能であり、
共通特性によって、標識タンパク質を共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができる状況において、レポーターシグナルおよび1つ以上のインジケータシグナルは所定パターンを生成することを特徴とする標識タンパク質。 A set of labeled proteins, each labeled protein comprising a protein or peptide and a reporter signal or indicator signal added to the protein or peptide, the reporter signals having common characteristics, depending on the common characteristics, Distinguishing and / or separating labeled proteins comprising peptides from molecules lacking common properties,
The reporter signal can be modified, each reporter signal in the modified format can be distinguished from all other modified reporter signals, and changing the reporter signal can alter the labeled protein, Each labeled protein is distinguishable from all other modified forms of labeled protein,
A labeled protein characterized in that the reporter signal and the one or more indicator signals generate a predetermined pattern in a situation where the common property allows the labeled protein to be distinguished and / or separated from molecules lacking the common property.
標的タンパク質断片は変更可能であり、変更された形式の標的タンパク質断片は他の変更された形式の標的タンパク質断片から区別可能であり、レポーターシグナルキャリブレータは変更可能であり、変更された形式の各レポーターシグナルキャリブレータは、レポーターシグナルキャリブレータが共通特性を共有する変更された形式の標的タンパク質断片から区別可能であり、
共通特性を有する標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができる状況において、レポーターシグナルキャリブレータおよび少なくとも1つのインジケータシグナルキャリブレータは所定パターンを生成することができることを特徴とするレポーターシグナルキャリブレータおよびインジケータシグナルキャリブレータ。 A set of reporter signal calibrators and one or more indicator signal calibrators, each reporter signal calibrator sharing a common characteristic with a target protein fragment within a set of target protein fragments, and having a common characteristic by a common characteristic Protein fragments and reporter signal calibrators can be distinguished and / or separated from molecules lacking common properties, target protein fragments and reporter signal calibrators that share common properties correspond to each other,
The target protein fragment can be altered, the altered form of the target protein fragment can be distinguished from other altered forms of the target protein fragment, the reporter signal calibrator can be altered, and each reporter in the altered form Signal calibrators are distinguishable from altered forms of target protein fragments that reporter signal calibrators share common properties,
In a situation where target protein fragments and reporter signal calibrators having common properties can be distinguished and / or separated from molecules lacking common properties, the reporter signal calibrator and at least one indicator signal calibrator can generate a predetermined pattern. Feature reporter signal calibrator and indicator signal calibrator.
各核酸分子はレポーターシグナルペプチドまたはインジケータシグナルペプチドおよび当該タンパク質またはペプチドを具備するアミノ酸セグメントを符号化するヌクレオチドセグメントを具備し、レポーターシグナルペプチドは共通特性を有し、共通特性によって、レポーターシグナルペプチドを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができ、
レポーターシグナルペプチドは変更可能であり、変更された形式の各レポーターシグナルペプチドは変更された形式の別のレポーターシグナルペプチドから区別可能であり、
共通特性によって、レポーターシグナルペプチドを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができる状況において、レポーターシグナルペプチドおよび1つ以上のインジケータシグナルペプチドは所定パターンを生成する、
ことを特徴とする核酸分子。 A set of nucleic acid molecules,
Each nucleic acid molecule comprises a reporter signal peptide or indicator signal peptide and a nucleotide segment that encodes the amino acid segment comprising the protein or peptide. Can be distinguished and / or separated from molecules lacking properties,
The reporter signal peptide can be altered, each reporter signal peptide in the altered form is distinguishable from another reporter signal peptide in the altered form,
In situations where the common property allows the reporter signal peptide to be distinguished and / or separated from molecules lacking the common property, the reporter signal peptide and one or more indicator signal peptides produce a predetermined pattern;
A nucleic acid molecule characterized by the above.
(b)レポーターシグナルおよび1つ以上のインジケータシグナルによって生成される所定パターンを識別するステップと、
(c)所定パターンを生成するレポーターシグナルを変更するステップと、および
(d)変更された形式のレポーターシグナルを検出し相互に区別するステップと
を具備することを特徴とする方法。 (A) separating a set of reporter signals and one or more indicator signals from molecules lacking common properties, each reporter signal having common properties;
(B) identifying a predetermined pattern generated by the reporter signal and the one or more indicator signals;
(C) changing a reporter signal that generates a predetermined pattern; and (d) detecting and distinguishing from each other a changed form of the reporter signal.
(b)レポーターシグナルおよび1つ以上のインジケータシグナルによって生成される所定パターンを識別するステップと、
(c)所定パターンを生成するレポーターシグナルを変更することにより、標識タンパク質を変更するステップと、
(d)変更された形式の標識タンパク質を検出し相互に区別するステップと
を具備することを特徴とする方法。 (A) separating a set of labeled proteins, each labeled protein comprising a protein or peptide and a reporter signal or indicator signal added to the protein or peptide, each reporter signal having common characteristics The ability to distinguish and / or separate labeled proteins comprising the same protein or peptide from molecules lacking common properties by common properties;
(B) identifying a predetermined pattern generated by the reporter signal and the one or more indicator signals;
(C) changing the labeled protein by changing the reporter signal that generates the predetermined pattern;
And (d) detecting and distinguishing the modified forms of labeled proteins from each other.
(b)標的タンパク質断片と1セットのレポーターシグナルキャリブレータおよび1つ以上のインジケータシグナルキャリブレータとを混合するステップであって、各標的タンパク質断片は少なくとも1つのレポーターシグナルキャリブレータと共通特性を共有し、共通特性によって、共通特性を有する標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータを共通特性を欠く分子から区別および/または分離でき、共通特性を共有する標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータは相互に対応し、レポーターシグナルキャリブレータは変更可能であり、変更された形式の各レポーターシグナルキャリブレータは、レポーターシグナルキャリブレータが共通特性を共有する変更された形式の標的タンパク質断片から区別可能であるステップと、
(c)標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータの共通特性に基づき、標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータを別の分子から分離するステップと、
(d)レポーターシグナルキャリブレータおよび1つ以上のインジケータシグナルキャリブレータによって生成された所定パターンを識別するステップと、
(e)所定パターンを生成した標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータを変更するステップと、
(f)変更された形式の標的タンパク質断片およびレポーターシグナルキャリブレータを検出するステップであって、変更された形式の標的タンパク質断片の存在、不在、量、または存在および量は、変更された形式の標的タンパク質断片が得られる標的タンパク質断片のタンパク質サンプル内の存在、不在、量、または存在および量を示し、タンパク質サンプル内の標的タンパク質断片の存在、不在、量、または存在および量はタンパク質サンプルのタンパク質シグニチャを構成するステップと、
を具備することを特徴とする、タンパク質シグニチャを作成する方法。 (A) processing a protein sample to produce a protein fragment, wherein the protein fragment comprises a set of target protein fragments, the target protein fragment can be altered, and the altered form of the target protein fragment is Steps distinguishable from other modified forms of target protein fragments;
(B) mixing the target protein fragment with a set of reporter signal calibrators and one or more indicator signal calibrators, each target protein fragment sharing common characteristics with at least one reporter signal calibrator, Allows target protein fragments and reporter signal calibrators with common characteristics to be distinguished and / or separated from molecules lacking common characteristics, target protein fragments and reporter signal calibrators that share common characteristics correspond to each other, and reporter signal calibrators change Each reporter signal calibrator in a modified format that is possible is separated from a modified form of the target protein fragment that the reporter signal calibrator shares common characteristics. Possible and the step is,
(C) separating the target protein fragment and the reporter signal calibrator from another molecule based on the common properties of the target protein fragment and the reporter signal calibrator;
(D) identifying a predetermined pattern generated by the reporter signal calibrator and the one or more indicator signal calibrators;
(E) changing the target protein fragment and reporter signal calibrator that generated the predetermined pattern;
(F) detecting a modified form of the target protein fragment and a reporter signal calibrator, wherein the presence, absence, amount, or presence and amount of the modified form of the target protein fragment is determined by the modified form of the target Indicates the presence, absence, amount, or presence and amount of the target protein fragment in the protein sample from which the protein fragment is obtained, and the presence, absence, amount, or presence and amount of the target protein fragment in the protein sample indicates the protein signature of the protein sample Comprising the steps of:
A method of creating a protein signature, comprising:
レポーターシグナルペプチドは変更可能であり、変更された形式の各レポーターシグナルペプチドは変更された形式の別のレポーターシグナルペプチドから区別可能であり、標的変更レポーターシグナルペプチドは変更されたレポーターシグナルペプチドのうちの1つであり、標的変更レポーターシグナルペプチドの検出は、標的変更レポーターシグナルペプチドが得られるレポーターシグナルペプチドを具備するアミノ酸セグメントの発現を示し、
共通特性によって、レポーターシグナルペプチドを共通特性を欠く分子から区別および/または分離することができる状況において、レポーターシグナルペプチドおよび1つ以上のインジケータシグナルペプチドは所定パターンを生成することを特徴とする方法。 Detecting a target altered reporter signal peptide obtained from one or more expression samples, the one or more expression samples collectively comprising a set of nucleic acid molecules, each nucleic acid molecule comprising a reporter signal peptide or indicator Comprising a signal peptide and a nucleotide segment encoding an amino acid segment comprising the protein or peptide, wherein the reporter signal peptide has common properties, and the common property distinguishes the reporter signal peptide from molecules lacking common properties and / or A method of detecting expression comprising a step that can be separated, comprising:
The reporter signal peptide can be altered, each reporter signal peptide in the altered form can be distinguished from another reporter signal peptide in the altered form, and the target altered reporter signal peptide is one of the altered reporter signal peptides. One, detection of the target altered reporter signal peptide indicates expression of an amino acid segment comprising the reporter signal peptide from which the target altered reporter signal peptide is obtained;
A method characterized in that the reporter signal peptide and one or more indicator signal peptides generate a predetermined pattern in a situation where the common property allows the reporter signal peptide to be distinguished and / or separated from molecules lacking the common property.
検出器はそれぞれ特定結合分子、キャリア、およびブロック群を具備し、ブロック群がブロックを具備し、ブロックは1セットのレポーターシグナルと1つ以上のインジケータシグナルを具備するステップと、
ブロック群を検出するステップと
を具備することを特徴とする、検体を検出する方法。 Associating one or more detectors with one or more target samples;
Each detector comprises a specific binding molecule, a carrier, and a group of blocks, the group of blocks comprising a block, the block comprising a set of reporter signals and one or more indicator signals;
And a step of detecting a block group.
検出器はそれぞれ特定結合分子、キャリア、およびブロック群を具備し、ブロック群がブロックを具備し、ブロックは2つ以上のセットのレポーターシグナルを具備するステップと、
ブロック群を検出するステップと
を具備することを特徴とする検体を検出する方法。 Associating one or more detectors with one or more target samples;
Each detector comprises a specific binding molecule, a carrier, and a group of blocks, the group of blocks comprising a block, the block comprising two or more sets of reporter signals;
A method for detecting a specimen, comprising: detecting a block group.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US64989705P | 2005-02-03 | 2005-02-03 | |
PCT/US2006/003842 WO2006084130A2 (en) | 2005-02-03 | 2006-02-01 | Ultra-sensitive detection systems using multidimension signals |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008529035A true JP2008529035A (en) | 2008-07-31 |
Family
ID=36691713
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007554240A Pending JP2008529035A (en) | 2005-02-03 | 2006-02-01 | Ultra-sensitive detection system using multidimensional signals |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20070207555A1 (en) |
EP (1) | EP1851551A2 (en) |
JP (1) | JP2008529035A (en) |
AU (1) | AU2006210551A1 (en) |
CA (1) | CA2596117A1 (en) |
WO (1) | WO2006084130A2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021075478A1 (en) * | 2019-10-15 | 2021-04-22 | 中外製薬株式会社 | Method for quantifying amino group-containing compound protected by protecting group having fmoc skeleton |
Families Citing this family (43)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6824981B2 (en) * | 2000-08-11 | 2004-11-30 | Agilix Corporation | Ultra-sensitive detection systems using alterable peptide tags |
GB0518585D0 (en) * | 2005-09-12 | 2005-10-19 | Electrophoretics Ltd | Mass labels |
EP1916526A1 (en) * | 2006-10-26 | 2008-04-30 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method for diagnostic and therapeutic target discovery by combining isotopic and isobaric labels |
WO2008070314A2 (en) * | 2006-10-26 | 2008-06-12 | Integrated Dna Technologies, Inc. | Fingerprint analysis for a plurality of oligonucleotides |
EP1918714A1 (en) * | 2006-11-02 | 2008-05-07 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Compounds and methods for double labelling of polypeptides to allow multiplexing in mass spectrometric analysis |
US8821703B2 (en) * | 2007-07-06 | 2014-09-02 | Mark A. Hayes | System and method for automated bioparticle recognition |
EP2015076A1 (en) * | 2007-07-11 | 2009-01-14 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Protein labelling with tags comprising isotope-coded sub-tags and isobaric sub-tags |
EP2062910A1 (en) * | 2007-11-26 | 2009-05-27 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Selective enrichment of post-translationally modified proteins and/or peptides from complex samples |
EP2108957A1 (en) * | 2008-04-07 | 2009-10-14 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Compounds and methods for the labelling and affinity-selection of proteins |
EP2108654A1 (en) * | 2008-04-07 | 2009-10-14 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Selective enrichment of n-terminally modified peptides from complex samples |
GB0809488D0 (en) * | 2008-05-23 | 2008-07-02 | Electrophoretics Ltd | Mass spectrometric analysis |
US8031201B2 (en) * | 2009-02-13 | 2011-10-04 | Cognitive Edge Pte Ltd | Computer-aided methods and systems for pattern-based cognition from fragmented material |
JP6067225B2 (en) * | 2009-03-02 | 2017-01-25 | マサチューセッツ インスティテュート オブ テクノロジー | Methods and products for enzyme profiling in vivo |
WO2010109022A1 (en) | 2009-03-27 | 2010-09-30 | Universitetet I Oslo | Quantitative proteomics method |
US8101908B2 (en) * | 2009-04-29 | 2012-01-24 | Thermo Finnigan Llc | Multi-resolution scan |
US9085798B2 (en) | 2009-04-30 | 2015-07-21 | Prognosys Biosciences, Inc. | Nucleic acid constructs and methods of use |
US10787701B2 (en) | 2010-04-05 | 2020-09-29 | Prognosys Biosciences, Inc. | Spatially encoded biological assays |
HUE026666T2 (en) | 2010-04-05 | 2016-07-28 | Prognosys Biosciences Inc | Spatially encoded biological assays |
US20190300945A1 (en) | 2010-04-05 | 2019-10-03 | Prognosys Biosciences, Inc. | Spatially Encoded Biological Assays |
DE102011017084B4 (en) | 2010-04-14 | 2020-07-09 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Mass spectrometry data acquisition mode for more reliable protein quantification |
WO2011146521A2 (en) * | 2010-05-17 | 2011-11-24 | The Uab Research Foundation | A general mass spectrometry assay using continuously eluting co-fractionating reporters of mass spectrometry detection efficiency |
DE102011053684B4 (en) | 2010-09-17 | 2019-03-28 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Method for carrying out jet impact activated dissociation in the already existing ion injection path of a mass spectrometer |
EP3950704A1 (en) | 2011-03-15 | 2022-02-09 | Massachusetts Institute Of Technology | Multiplexed detection with isotope-coded reporters |
US9040903B2 (en) | 2011-04-04 | 2015-05-26 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Precursor selection using an artificial intelligence algorithm increases proteomic sample coverage and reproducibility |
GB201106254D0 (en) | 2011-04-13 | 2011-05-25 | Frisen Jonas | Method and product |
DK3363901T3 (en) | 2012-02-17 | 2021-02-22 | Hutchinson Fred Cancer Res | Compositions and methods for accurately identifying mutations |
CA2886974C (en) | 2012-10-17 | 2021-06-29 | Spatial Transcriptomics Ab | Methods and product for optimising localised or spatial detection of gene expression in a tissue sample |
EP2909618B1 (en) * | 2012-10-22 | 2021-02-17 | President and Fellows of Harvard College | Accurate and interference-free multiplexed quantitative proteomics using mass spectrometry |
JP6847660B2 (en) | 2013-06-07 | 2021-03-24 | マサチューセッツ インスティテュート オブ テクノロジー | Affinity-based detection of synthetic biomarkers encoding ligands |
EP3013983B1 (en) | 2013-06-25 | 2023-02-15 | Prognosys Biosciences, Inc. | Spatially encoded biological assays using a microfluidic device |
US10281468B2 (en) * | 2014-02-28 | 2019-05-07 | Dh Technologies Development Pte. Ltd. | Microbial identification and quantitation using MS cleavable tags |
ES2972835T3 (en) | 2015-04-10 | 2024-06-17 | 10X Genomics Sweden Ab | Multiplex analysis of biological specimens of spatially distinguished nucleic acids |
EP3440013A4 (en) | 2016-04-08 | 2021-03-17 | Massachusetts Institute of Technology | Methods to specifically profile protease activity at lymph nodes |
EP3452407B1 (en) | 2016-05-05 | 2024-04-03 | Massachusetts Institute Of Technology | Methods and uses for remotely triggered protease activity measurements |
US11085927B2 (en) | 2016-06-03 | 2021-08-10 | President And Fellows Of Harvard College | Techniques for high throughput targeted proteomic analysis and related systems and methods |
WO2018183942A1 (en) | 2017-03-31 | 2018-10-04 | Grail, Inc. | Improved library preparation and use thereof for sequencing-based error correction and/or variant identification |
CA3059358A1 (en) | 2017-04-07 | 2018-10-11 | Massachusetts Institute Of Technology | Methods to spatially profile protease activity in tissue and sections |
US11764043B2 (en) | 2017-07-06 | 2023-09-19 | Thermo Finnigan Llc | Methods of mass spectrometry quantitation using cleavable isobaric tags and neutral loss fragmentation |
CN111656190B (en) * | 2018-02-08 | 2024-02-06 | 株式会社岛津制作所 | Method for improving detection result of monoclonal antibody |
WO2019173332A1 (en) | 2018-03-05 | 2019-09-12 | Massachusetts Institute Of Technology | Inhalable nanosensors with volatile reporters and uses thereof |
WO2020079614A1 (en) * | 2018-10-16 | 2020-04-23 | Dh Technologies Development Pte. Ltd. | Multiplexed external calibrator and control for screening and diagnostic assays |
EP3911753A1 (en) | 2019-01-17 | 2021-11-24 | Massachusetts Institute of Technology | Sensors for detecting and imaging of cancer metastasis |
EP4319904A1 (en) * | 2021-04-07 | 2024-02-14 | Vanderbilt University | Bio-identification using low resolution tandem mass spectrometry |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004506900A (en) * | 2000-08-11 | 2004-03-04 | アジリックス・コーポレイション | Ultra-sensitive detection system |
Family Cites Families (34)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4086254A (en) * | 1977-04-13 | 1978-04-25 | The Upjohn Company | Photocleavable steroids |
ATE68013T1 (en) * | 1985-07-05 | 1991-10-15 | Whitehead Biomedical Inst | EXPRESSION OF FOREIGN GENETIC MATERIAL IN EPITHELIAL CELLS. |
US4980286A (en) * | 1985-07-05 | 1990-12-25 | Whitehead Institute For Biomedical Research | In vivo introduction and expression of foreign genetic material in epithelial cells |
US5354695A (en) * | 1992-04-08 | 1994-10-11 | Leedy Glenn J | Membrane dielectric isolation IC fabrication |
US5871928A (en) * | 1989-06-07 | 1999-02-16 | Fodor; Stephen P. A. | Methods for nucleic acid analysis |
US5650489A (en) * | 1990-07-02 | 1997-07-22 | The Arizona Board Of Regents | Random bio-oligomer library, a method of synthesis thereof, and a method of use thereof |
US5429807A (en) * | 1993-10-28 | 1995-07-04 | Beckman Instruments, Inc. | Method and apparatus for creating biopolymer arrays on a solid support surface |
US5604097A (en) * | 1994-10-13 | 1997-02-18 | Spectragen, Inc. | Methods for sorting polynucleotides using oligonucleotide tags |
US5599695A (en) * | 1995-02-27 | 1997-02-04 | Affymetrix, Inc. | Printing molecular library arrays using deprotection agents solely in the vapor phase |
US6184344B1 (en) * | 1995-05-04 | 2001-02-06 | The Scripps Research Institute | Synthesis of proteins by native chemical ligation |
ZA9610741B (en) * | 1995-12-22 | 1997-06-24 | Warner Lambert Co | 4-Substituted piperidine analogs and their use as subtype selective nmda receptor antagonists |
US6312893B1 (en) * | 1996-01-23 | 2001-11-06 | Qiagen Genomics, Inc. | Methods and compositions for determining the sequence of nucleic acid molecules |
US6613508B1 (en) * | 1996-01-23 | 2003-09-02 | Qiagen Genomics, Inc. | Methods and compositions for analyzing nucleic acid molecules utilizing sizing techniques |
US5780232A (en) * | 1996-05-28 | 1998-07-14 | Atom Sciences, Inc. | DNA sequencing, mapping, and diagnostic processes using hybridization and stable isotope labels of DNA |
US6329180B1 (en) * | 1996-09-13 | 2001-12-11 | Alex M. Garvin | Genetic analysis using peptide tagged in-vitro synthesized proteins |
US6117631A (en) * | 1996-10-29 | 2000-09-12 | Polyprobe, Inc. | Detection of antigens via oligonucleotide antibody conjugates |
CN1118580C (en) * | 1997-01-23 | 2003-08-20 | 布拉克斯集团有限公司 | Characterising polypeptides |
WO1999002726A1 (en) * | 1997-07-11 | 1999-01-21 | Brax Group Limited | Characterising nucleic acid |
GB9718921D0 (en) * | 1997-09-05 | 1997-11-12 | Brax Genomics Ltd | Catalytically generated mass labels |
US6344335B1 (en) * | 1997-09-19 | 2002-02-05 | Leonard Bloom | Liposome immunoassay |
US6607878B2 (en) * | 1997-10-06 | 2003-08-19 | Stratagene | Collections of uniquely tagged molecules |
WO1999037663A1 (en) * | 1998-01-27 | 1999-07-29 | California Institute Of Technology | Method of detecting a nucleic acid |
US6203989B1 (en) * | 1998-09-30 | 2001-03-20 | Affymetrix, Inc. | Methods and compositions for amplifying detectable signals in specific binding assays |
US6629040B1 (en) * | 1999-03-19 | 2003-09-30 | University Of Washington | Isotope distribution encoded tags for protein identification |
US6403309B1 (en) * | 1999-03-19 | 2002-06-11 | Valigen (Us), Inc. | Methods for detection of nucleic acid polymorphisms using peptide-labeled oligonucleotides and antibody arrays |
GB0006141D0 (en) * | 2000-03-14 | 2000-05-03 | Brax Group Ltd | Mass labels |
CA2420567C (en) * | 2000-08-25 | 2014-03-18 | Genencor International, Inc. | Mass spectrometric analysis of biopolymers |
ATE552348T1 (en) * | 2000-10-19 | 2012-04-15 | Target Discovery Inc | MASS DEFECT LABELING FOR DETERMINATION OF OLIGOMER SEQUENCES |
SE0004094D0 (en) * | 2000-11-09 | 2000-11-09 | Amersham Pharm Biotech Ab | A method for the quantification of carbohydrates |
US7045296B2 (en) * | 2001-05-08 | 2006-05-16 | Applera Corporation | Process for analyzing protein samples |
US6613523B2 (en) * | 2001-06-29 | 2003-09-02 | Agilent Technologies, Inc. | Method of DNA sequencing using cleavable tags |
DE60223696T2 (en) * | 2001-09-14 | 2009-01-29 | Electrophoretics Ltd., Cobham | GROUND MARKER |
JP2005514603A (en) * | 2001-11-06 | 2005-05-19 | アジリックス・コーポレイション | High sensitivity coded detection system |
CA2488584C (en) * | 2003-01-30 | 2011-10-11 | Applera Corporation | Methods, mixtures, kits and compositions pertaining to analyte determination |
-
2006
- 2006-02-01 JP JP2007554240A patent/JP2008529035A/en active Pending
- 2006-02-01 CA CA002596117A patent/CA2596117A1/en not_active Abandoned
- 2006-02-01 EP EP06734290A patent/EP1851551A2/en not_active Withdrawn
- 2006-02-01 US US11/344,801 patent/US20070207555A1/en not_active Abandoned
- 2006-02-01 WO PCT/US2006/003842 patent/WO2006084130A2/en active Application Filing
- 2006-02-01 AU AU2006210551A patent/AU2006210551A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004506900A (en) * | 2000-08-11 | 2004-03-04 | アジリックス・コーポレイション | Ultra-sensitive detection system |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021075478A1 (en) * | 2019-10-15 | 2021-04-22 | 中外製薬株式会社 | Method for quantifying amino group-containing compound protected by protecting group having fmoc skeleton |
CN114585916A (en) * | 2019-10-15 | 2022-06-03 | 中外制药株式会社 | Method for quantifying compound having amino group protected with protecting group having Fmoc skeleton |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2006084130A2 (en) | 2006-08-10 |
US20070207555A1 (en) | 2007-09-06 |
EP1851551A2 (en) | 2007-11-07 |
AU2006210551A1 (en) | 2006-08-10 |
WO2006084130A3 (en) | 2006-12-21 |
CA2596117A1 (en) | 2006-08-10 |
WO2006084130A9 (en) | 2006-10-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2008529035A (en) | Ultra-sensitive detection system using multidimensional signals | |
US6824981B2 (en) | Ultra-sensitive detection systems using alterable peptide tags | |
AU2001283562A1 (en) | Ultra-sensitive detection systems | |
US9970943B2 (en) | Mass spectrometric assays for peptides | |
Guerrera et al. | Application of mass spectrometry in proteomics | |
US11428696B2 (en) | Mass spectrometry analysis of mutant polypeptides in biological samples | |
Gevaert et al. | A la carte proteomics with an emphasis on gel‐free techniques | |
US11467167B2 (en) | SRM methods in Alzheimer's disease and neurological disease assays | |
US20030124595A1 (en) | Sensitive coded detection systems | |
US20080026480A1 (en) | Detection systems for mass labels | |
JPWO2019004430A1 (en) | Biomarkers for detecting colorectal cancer | |
WO2004111636A2 (en) | Peptide combos and their uses | |
WO2015074048A1 (en) | Measurement of gamma-carboxylation of proteins | |
Liumbruno | Proteomics: applications in transfusion medicine | |
AU2007200365A1 (en) | Ultra-sensitive detection systems | |
Hood et al. | Development of High-Throughput Mass Spectrometry–Based Approaches for Cancer Biomarker Discovery and Implementation | |
Boyvat | IDENTIFICATION OF SURFACE PROTEOME OF B CELL ACUTE LYMPHOBLASTIC LEUKEMIA CELL LINE | |
JP2006506058A (en) | Process for determining target function and identifying drug leads | |
Van Rie | New epitopes on the surface of cancer cells as targets for immunotherapy | |
Zhang | Proteomic Applications of Protein and Peptide Transamination | |
WO2016136835A1 (en) | Internal standard molecule for immunoprecipitation and immunoprecipitation method | |
Tan | Biomarker Discovery in Autoimmune Diseases: A Proteomics Approach | |
Sinclair | Proteomic analysis of cell models of ovarian cancer tumour suppression | |
Zakharova et al. | Check for updates Chapter 21 | |
WO2008091930A2 (en) | Scissile reporter tags and methods of using them |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090130 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110628 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20111121 |